Notizie recenti dal mondo dei microbi

Che cosa hanno in comune una bibita, un detergente e un bagno galvanico? Contengono tutti acido citrico, un composto organico polifunzionale del quale accennai QUI, usato per aromatizzare, per correggere il pH, per ridurre la durezza delle acque e come coadiuvante nel trattamento dei metalli. Vista la sua importanza industriale, come è possibile ottenere acido citrico in grandi quantità? Grazie ai microrganismi e alle biotecnologie, che consentono di produrre su larga scala questo e altri composti utili. [1]

Nel breve libro che ho dato recentemente alle stampe per i tipi di La Bussola, intitolato Convivenze difficili (link a lato, clikkando sull'immagine della copertina), richiamo alla fine qualche notizia sui nuovi metodi di produzione dell'acido l-ascorbico, noto come vitamina C, di cui dissi qualche notizia a carattere storico QUI.

La vitamina C può essere ottenuta dalle fonti vegetali che la contengono oppure tramite processi che sfruttano batteri opportunamente ingegnerizzati. Il più antico è il processo Reichstein, che parte dal glucosio, trasformato in sorbitolo, sorbosio, acido 2-cheto-l-gulonico e infine nel target desiderato attraverso passaggi con elevate rese, che ne hanno fatto la via più battuta per produrre industrialmente l'acido l-ascorbico, anche se ultimamente sono stati sviluppati nuovi metodi che adottano in modo esclusivo procarioti, lieviti e microalghe. [2]

L'impiego dei microorganismi per la produzione di birra, vino (QUI) e derivati del latte è antico ed ora è stato esteso e perfezionato. Ecco che cosa scriveva in merito un secolo fa Ettore Molinari, nel suo monumentale Trattato di Chimica: [3]

Oggi i batteri si sono evoluti (talvolta con qualche aiutino dell'ingegneria genetica) per degradare anche materiali non esistenti in natura e prodotti dall'uomo con le attività industriali. 

Si parla di biorisanamento per indicare un insieme di tecniche le quali sfruttano l'azione di microorganismi (batteri e funghi) o di piante per decontaminare acque e suoli contaminati da sostanze tossiche, trasformate dal metabolismo microbico in molecole meno dannose o innocue. Tra le sostanze tossiche figurano metalli pesanti, idrocarburi, pesticidi. 

Un recente articolo, comparso su Nature [4], annuncia la scoperta di microbi che trasformerebbero la plastica in paracetamolo attuando una particolare reazione nota ai chimici organici in laboratorio come riarragiamento di Lossen, ma finora sconosciuta in natura. [5] Attraverso di essa è possibile trasformare gli acidi idrossamici o i loro esteri in isocianati e, per idrolisi di questi, nelle corrispondenti ammine.

Il fatto è curioso anche perché molti acidi idrossamici (e derivati) mostrano attività antimicrobica e sono studiati in tal senso, come si può evincere leggendo ad esempio QUI, QUI oppure QUI. A proposito dell'articolo sopra citato, eccone l'abstract:

Apparentemente risolto il problema delle plastiche tradizionali, rimane quello dei PFAS. Una tempesta perfetta; annunciata da decenni, essa rientra bene nell'idea dell'inquinamento mondiale pronosticato da Limits to growth nel 1972. 

Oggi sappiamo che c'è, ne constatiamo continuamente l'estensione, ne conosciamo sempre meglio il peso sulla nostra salute, ma non riusciamo a porvi rimedio in modo efficace. Sul blog della SCI troviamo un recente aggiornamento sulla situazione nazionale in merito a questo problema, che in classe fu oggetto di approfondimento da parte di un mio alunno. [6]

Sembra che anche qui alcuni microbi potranno intervenire in nostro aiuto, già in un futuro non troppo remoto, come possiamo leggere su alcuni articoli riportati sia da agenzie di stampa [7] sia da quotidiani nazionali. [8]

Tuttavia, proprio quel legame C-F che i "batteri mangia PFAS" sembrano in grado di distruggere torna utile all'uomo in un altro versante, quello della lotta alla Tubercolosi. [9] Il legame C-F caratterizza infatti la molecola dei fluorochinoloni, una classe di antibiotici che è stata studiata per sostituire la rifampicina qualora alcuni ceppi del bacillo di Koch abbiano sviluppato per essa una qualche forma di resistenza. [10]

Per concludere la rassegna, rivolgo un ultimo pensiero agli Archea e a chi li studia, come il professor Giovannelli, ordinario di microbiologia all'università di Napoli, che possiamo ascoltare nel seguente video.

RIFERIMENTI:

[1] G. Fornari, M.T. Gando, V. Evangelisti, Microbiologia e chimica delle fermentazioni. Per le Scuole superiori, Ed. Zanichelli.

[2] C. Bremus e collaboratori, al seguente link: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S016816560600040X?via%3Dihub

[3] E. Molinari, Trattato di Chimica generale e applicata all'industria, vol. II, Chimica organica, tomo I.

[4] https://www.nature.com/articles/s41557-025-01845-5

[5] https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-50865-4_85

[6] https://ilblogdellasci.wordpress.com/2025/03/22/allarme-pfas/

[7] https://www.ansa.it/canale_scienza_tecnica/notizie/terra_poli/2019/09/18/trovati-i-batteri-mangia-pfas-ne-eliminano-fino-al-60-_4a883dde-81b7-42c2-8d1c-9d958acba0df.html

[8] https://www.repubblica.it/green-and-blue/2025/06/13/news/scoperti_in_un_suolo_veneto_batteri_mangia-pfas_gli_inquinanti_eterni-424662430/

[9] https://www.nejm.org/doi/pdf/10.1056/NEJMoa2400327

[10] https://ilblogdellasci.wordpress.com/2025/06/12/il-fluoro-che-mi-piace/