Biodegradazione di polimeri sintetici: il ruolo delle comunità microbiche

Over the last century, plastic materials have experienced a wide diffusion on the global market. The distinct properties which make these polymers desirable for producers and industry, distinguishing them from possible alternative materials, also represent a serious and current threat to the ecosystem’s balance. Plastics are recalcitrant materials, they’re able to resist to chemical and physical attacks, and therefore, in the absence of effective disposal methods, they inevitably lead to accumulation phenomena. After highlighting how the traditional techniques analyzed presents various critical issues, the analysis focuses on biodegradable plastics: the only type of polymers which allows to reach complete biodegradation, although operating with the necessary clarifications. The mechanism of biodegradation, that has been analyzed in its different phases – abiotic degradation, biodeterioration, biofragmentation, assimilation and mineralization – with particular focus on the environmental conditions necessary for the phenomenon to occur, it’s ultimately examined by making a distinction based on the microorganisms, such as bacteria and fungi, used in the process. The conclusions highlight how biodegradation and the use of the microbial community and fungal species represent, nowadays, the best alternative to physical and chemical disposal methods. This preference is granted because it is the only way of managing polymers that guarantees the complete elimination of the material and, consequently, the protection of the ecosystem.

Nel corso dell’ultimo secolo i materiali polimerici, comunemente noti con il termine di “plastica”, hanno conosciuto un’ampia diffusione sul mercato globale. Le peculiari caratteristiche che rendono tali polimeri appetibili per i produttori e per l’industria, contraddistinguendoli dai possibili materiali alternativi, rappresentano al contempo una seria ed attuale minaccia per l’equilibrio dell’ecosistema. Le plastiche sono materiali recalcitranti, in grado di resistere agli attacchi chimici e fisici, e pertanto, in assenza di metodi di smaltimento efficaci, le stesse portano inevitabilmente a fenomeni di accumulo. Il presente elaborato di tesi, redatto attraverso una revisione qualitativa della letteratura di settore, svolge anzitutto un breve excursus sulle tecniche di smaltimento note, quali l’accumulo nelle discariche, l’incenerimento e il riciclo, individuandone rispettivamente i punti di forza e le insormontabili problematiche. Dopo aver quindi messo in luce come ognuna delle tecniche tradizionali analizzate presenti svariate criticità, l’analisi si concentra sulle plastiche biodegradabili: l’unica tipologia di polimeri, seppur operando le dovute precisazioni, che permette di giungere alla completa biodegradazione. Il meccanismo della biodegradazione, analizzato nelle sue diverse fasi – degradazione abiotica, biodeterioramento, bioframmentazione, assimilazione e mineralizzazione – con particolare focus sulle condizioni ambientali necessarie affinché il fenomeno si verifichi, viene da ultimo esaminato operando un distinguo in base ai microrganismi, quali batteri e funghi, impiegati nel processo. Nelle conclusioni viene messo in luce come la biodegradazione e l’utilizzo della comunità microbica e delle specie fungine rappresentino, al giorno d’oggi, la migliore alternativa alle modalità di smaltimento fisiche e chimiche. Tale preferenza viene accordata poiché costituisce l’unica modalità di gestione dei polimeri che garantisca, al termine del processo di degradazione biologica, la completa eliminazione del materiale e, conseguentemente, la salvaguardia dell’ecosistema.