I batteri che proliferano con il freddo potrebbero essere il segreto dei detergenti «verdi» in grado di farci risparmiare energia

I biotensioattivi, prodotti da microorganismi, sono molecole tensioattive composte da una porzione idrofila (che viene attirata dall''acqua) e da una porzione idrofoba (che viene respinta dall''acqua). Questi componenti riducono la tensione superficiale e la tensione interfacciale nelle soluzioni acquose e nelle miscele di idrocarburi. Grazie alla loro natura relativamente non tossica e biodegradabile, nonché alla loro facilità di produzione partendo da materiali rinnovabili, i biotensioattivi vengono considerati una possibile alternativa «verde» ai tensioattivi chimici usati per vari prodotti commerciali, come ad esempio detergenti e detersivi, prodotti per l''igiene personale, cosmetici, prodotti farmaceutici e additivi alimentari.

Gli scienziati che studiano la biodiversità dei biotensioattivi microbici prodotti in ambienti caratterizzati da basse temperature, hanno preso in considerazione il potenziale commerciale di queste biomolecole ecologiche, con il contributo del progetto finanziato dall''UE BioFrost.

Scrivendo sulla rivista «Trends in Biotechnology», il team di ricerca del centro di ricerca tedesco per le geoscienze (GFZ) e l''Università dell''Ulster hanno proposto alcune strategie future per incrementare la competitività industriale dei biotensioattivi.

Citato dal GFZ, uno degli autori della relazione, la dott.ssa Amedea Perfumo, ha dichiarato che i biotensioattivi hanno «enormi potenzialità». Possono essere realizzati utilizzando materiali di scarto a basso costo, come ad esempio i sottoprodotti dell''olio di oliva e gli oli da cucina. Grazie alla loro capacità di funzionare a concentrazioni più ridotte, possono offrire il medesimo risultato anche se utilizzati in quantità inferiori. La dott.ssa ha inoltre evidenziato un''altra caratteristica dei biotensioattivi: la loro capacità di funzionare a temperature gelide.

Nell''articolo della rivista, gli scienziati hanno osservato che l''aggiunta di biotensioattivi può rendere il biodiesel un''opzione praticabile in termini di carburante, poiché gli consente di scorrere più facilmente a temperature ridotte. Il biodiesel è un combustibile «verde» rinnovabile che brucia in modo più pulito rispetto alla benzina e può essere ricavato da materiali di scarto a basso costo quali oli vegetali, grassi animali e oli da cucina riciclati. Come sottolineato dallo stesso studio, questi biotensioattivi possono inoltre permettere ai detergenti di essere attivati a temperature di lavaggio più basse. Questo contribuisce a risparmiare energia.

Eliminare gli svantaggi del lavaggio a freddo

Per ottenere un bucato pulito anche a basse temperature, è possibile sfruttare le innate azioni antimicrobiche, antiadesive e di disgregazione del biofilm di molti biotensioattivi, hanno affermato gli scienziati. Il biofilm è formato da batteri tenuti insieme da una matrice di carboidrati simile a muco e in grado di aderire a una superficie. «Quando vengono inclusi nella formulazione di prodotti per il bucato, i biotensioattivi svolgono una doppia azione, ossia quella detergente e quella battericida», hanno chiarito gli scienziati. Hanno aggiunto che è possibile impiegare i biotensioattivi anche per porre rimedio all''inquinamento delle fredde acque dell''oceano. Secondo Perfumo, gli scienziati che non hanno modo di recarsi di persona nelle regioni polari per prelevare campioni «possono semplicemente utilizzare organismi dalle collezioni di colture, che sono alla portata di tutti».

Gli enzimi attivi a basse temperature creati da batteri estremofili, ovvero quelli che proliferano in condizioni di freddo, pressione o concentrazione chimica estreme, vengono già sintetizzati per scopi industriali. Stando a Perfumo, i biotensioattivi seguiranno presto lo stesso percorso. Gli scienziati hanno concluso che alcuni aspetti dei biotensioattivi, legati tanto alla ricerca fondamentale quanto agli approcci sperimentali, «devono essere affrontati con maggiore sforzo» per compiere progressi in termini di utilizzo e applicazioni.

Il progetto BioFrost (Life at its extremes: Biodiversity and activity of microorganisms in deep permafrost), concluso nel 2017, ha analizzato la sopravvivenza dei microrganismi nella biosfera profonda del permafrost terrestre, dove le temperature sono inferiori allo zero e l''ossigeno non è presente.