Un batterio che fa passare il mal di testa. Così, in estrema sintesi, potremmo definire l’attività indiretta di un microrganismo che vive nel nostro intestino: l’Escherichia coli.
Si tratta di un batterio descritto per la prima volta dal batteriologo tedesco Theodor von Escherich nella seconda metà dell’Ottocento. A forma di bastoncino, fermenta glucosio e lattosio ed è altamente diversificato dal punto di vista genetico. Alcuni ceppi sono commensali innocui, altri invece patogeni pericolosi. Questa versatilità rende l’E. coli un modello ideale per la ricerca biotecnologica.
Articolo pubblicato sul quotidiano La Ragione l’8 luglio 2025
Primo Mastrantoni, presidente del comitato tecnico-scientifico di Aduc
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Dalla plastica al paracetamolo: lo studio rivoluzionario
Un team dell’Università di Edimburgo (UK) ha modificato geneticamente l’Escherichia coli, impiegandolo in un esperimento innovativo: convertire bottiglie di plastica PET in paracetamolo, il noto farmaco antidolorifico e antipiretico.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Chemistry.
Cos’è il PET?
Il PET (polietilene tereftalato) è una delle plastiche più diffuse e versatili al mondo. Viene usato per bottiglie di bevande, contenitori alimentari, fibre tessili e altro ancora. È riciclabile attraverso metodi meccanici (triturazione) o chimici (depolimerizzazione), ma non è biodegradabile e può persistere nell’ambiente per secoli. Il suo riciclo, quindi, è cruciale.
La reazione di Lossen diventa biocompatibile
Come hanno fatto gli scienziati a trasformare il PET in paracetamolo?
Hanno utilizzato una procedura chiamata “riarrangiamento biocompatibile di Lossen in Escherichia coli”.
Questa reazione chimica, scoperta nel 1872 dal chimico tedesco Wilhelm Clemens Lossen, è utile per produrre molecole contenenti azoto. Tuttavia, normalmente richiede condizioni troppo aggressive per gli organismi viventi: alte temperature, catalizzatori metallici e ambienti fortemente basici.
Il team di ricerca ha invece reso biocompatibile la reazione, permettendo che avvenga all’interno di cellule vive – in particolare nel batterio E. coli – senza danneggiarle.
Ciò è stato possibile grazie a:
catalizzatori naturali (come i fosfati),
condizioni ambientali miti (temperatura ambiente),
ingegneria genetica (modificazione dell’E. coli).
Il PET è stato così scomposto chimicamente in un prodotto intermedio e infine convertito in paracetamolo puro al 90% nel giro di 24 ore.
Farmaci e sostenibilità: la nuova frontiera della biochimica
Questo procedimento è importante per vari motivi:
Trasforma i rifiuti plastici in prodotti farmaceutici utili.
Dimostra che reazioni chimiche complesse possono essere integrate nel metabolismo cellulare.
Consente la produzione biologica di farmaci (antidolorifici, antibiotici, antitumorali, molecole diagnostiche).
Apre la strada alla sintesi di materiali avanzati, come sensori ambientali o circuiti elettronici temporanei per dispositivi medici impiantabili.
Offre un modello per il riciclo chimico dei polimeri con qualità comparabile a quella dei materiali originali.
Riduce l’impatto ambientale grazie a emissioni basse, reazioni a temperatura ambiente e l’assenza di solventi tossici.
La nascita dell’ingegneria metabolica
La ricerca dell’Università di Edimburgo dimostra come la fusione tra chimica sintetica e biotecnologia possa offrire soluzioni concrete a una delle sfide ambientali più urgenti: il riciclo della plastica.
È stato aperto un nuovo campo della scienza: quello dell’ingegneria metabolica.
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