Uno studio pubblicato su Nature Sustainability rivela come batteri geneticamente modificati possano trasformare i rifiuti di polietilene tereftalato (PET) in L-Dopa, aprendo scenari inediti per la fine vita del packaging nel settore beverage.
L’industria globale del beverage si confronta quotidianamente con la gestione di enormi volumi di plastica PET: ogni anno nel mondo se ne producono circa 50 milioni di tonnellate destinate al solo packaging, su un totale che supera gli 80 milioni di tonnellate includendo le fibre tessili. Se fino a oggi gli sforzi di sostenibilità si sono concentrati sul riciclo meccanico (bottle-to-bottle) o sul downcycling verso il settore tessile, una nuova ricerca dell’Università di Edimburgo promette di cambiare radicalmente le prospettive dell’economia circolare. Per la prima volta, un processo biologico ingegnerizzato è riuscito a convertire la plastica post-consumo in un farmaco salvavita per le malattie neurologiche.
Dal packaging alla farmaceutica, il processo biologico
La tecnologia, sviluppata dal team del Professor Stephen Wallace presso la School of Biological Sciences, si basa sull’utilizzo del batterio Escherichia coli (E. coli), trasformato in una vera e propria bio-fabbrica microscopica. Il processo inizia con la scomposizione della bottiglia in PET nel suo monomero di base, l’acido tereftalico (TPA). Successivamente, questo componente viene inserito in una coltura di batteri ingegnerizzati che innescano una serie di reazioni biologiche.
Per superare i principali colli di bottiglia del processo — l’importazione del substrato e l’inibizione da feedback dell’intermedio protocatecuato — il team ha separato funzionalmente il percorso metabolico su due ceppi microbici distinti. Come ulteriore elemento di sostenibilità, l’alga verde Chlamydomonas reinhardtii è stata impiegata per catturare la CO₂ rilasciata durante la fase di generazione del catecolo.
Il risultato finale è la sintesi di L-Dopa (levodopa), il principio attivo di riferimento per il trattamento del morbo di Parkinson. La particolarità chimica del processo risiede nel fatto che la struttura aromatica del monomero del PET viene interamente conservata e integrata nella molecola del farmaco finale, ottimizzando al massimo le risorse.
Non è la prima volta che il laboratorio di Wallace dimostra le potenzialità del bio-upcycling applicato alla plastica: in anni recenti, lo stesso team aveva già utilizzato un approccio analogo per produrre vanillina, il comune aromatizzante alimentare, a partire da rifiuti in PET.
Le implicazioni per l’industria del beverage
L’innovazione dimostra come il packaging del settore bevande possa diventare una risorsa strategica per svincolare l’industria farmaceutica dalla dipendenza dai combustibili fossili, tradizionalmente impiegati per la sintesi chimica dei medicinali. “La plastica è carbonio, questo è il punto essenziale da ricordare”, ha dichiarato il Professor Wallace. “Come fonte di carbonio, crediamo che ci saranno molte applicazioni in cui potrà essere utilizzata in modo sostenibile per sostituire il petrolio e altre fonti non rinnovabili”.
Va considerato tuttavia che la normativa europea sta spingendo in direzione opposta: la Direttiva (UE) 2019/904 impone dal 2025 un contenuto minimo del 25% di R-PET nelle bottiglie in PET, quota che salirà al 30% entro il 2030. La crescente domanda di plastica riciclata per il circuito bottle-to-bottle potrebbe dunque limitare la disponibilità di PET post-consumo per altri impieghi. Resta da capire se e come il bio-upcycling potrà integrarsi con le priorità del riciclo meccanico, qualora il processo raggiunga la scala industriale
Fase di laboratorio, ma con prospettive industriali
La ricerca, condotta nel Carbon-Loop Sustainable Biomanufacturing Hub (C-Loop) — un polo da 14 milioni di sterline finanziato da UKRI-EPSRC e dall’Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) che coinvolge sette università e decine di partner industriali — ha dimostrato la fattibilità del processo su scala preparativa. Il team sta ora lavorando per ottimizzare le rese, testare la scalabilità industriale e valutare le performance ambientali ed economiche del sistema.
Se industrializzato, il processo potrebbe aprire la strada a quella che i ricercatori definiscono una vera e propria industria del bio-upcycling, capace di trasformare i rifiuti plastici non solo in farmaci ma anche in aromi, fragranze, cosmetici e prodotti chimici industriali.
+info: www.nature.com/articles/s41893-026-01785-z
