Minaccia dei superbatteri: la crisi della plastica nascosta nell’agricoltura che minaccia il nostro approvvigionamento alimentare

Dall'Università dell'Illinois25 agosto 2023

La forte dipendenza dell’agricoltura moderna dalla plastica ha portato alla diffusa presenza di micro e nanoplastiche nei terreni agricoli. I ricercatori dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign avvertono che queste plastiche potrebbero promuovere batteri resistenti agli antibiotici nel nostro approvvigionamento alimentare.

L’agricoltura moderna, come tutti i settori, dipende in modo significativo dalla plastica. Consideriamo, tra gli altri, il pacciame di plastica che adorna le aiuole, i canali in PVC che gestiscono il deflusso dell’acqua dai campi, gli scudi in polietilene per i tunnel alti e i contenitori di plastica per semi, fertilizzanti ed erbicidi. Un recente studio condotto dai ricercatori dell’Università Urbana-Champaign dell’Illinois evidenzia che queste plastiche sono ormai ampiamente disperse nei terreni agricoli sotto forma di microplastiche e nanoplastiche.

Non è necessariamente una novità; le microplastiche sono state trovate in quasi tutti gli ecosistemi e gli organismi sulla Terra. La svolta, secondo i ricercatori del College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES), è che le micro e nanoplastiche presenti nel suolo agricolo potrebbero contribuire a creare batteri resistenti agli antibiotici con un percorso immediato verso il nostro approvvigionamento alimentare.

“La plastica in sé potrebbe non essere molto tossica, ma può fungere da vettore per la trasmissione di batteri patogeni e resistenti agli antimicrobici nella catena alimentare”, ha affermato l’autore dello studio Jayashree Nath, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Scienze Alimentari e Nutrizione Umana dell’ACES. "Questo fenomeno non è molto noto alla gente, quindi abbiamo voluto sensibilizzarlo."

Se il legame tra microplastiche e resistenza agli antibiotici è tutt’altro che ovvio, ecco come funziona. Innanzitutto, la plastica è un eccellente assorbente. Ciò significa che le sostanze chimiche e gli organismi microscopici amano attaccarsi alla plastica. Le sostanze chimiche che normalmente si sposterebbero rapidamente nel suolo – cose come pesticidi e metalli pesanti – invece restano lì e si concentrano quando incontrano la plastica. Allo stesso modo, batteri e altri microrganismi presenti naturalmente nel suolo si riuniscono preferenzialmente sulle superfici stabili delle microplastiche, formando i cosiddetti biofilm.

Frammenti microplastici come questi, isolati dal terreno agricolo dell’Illinois, possono fornire ai batteri patogeni il substrato perfetto per sviluppare resistenza agli antibiotici e trasferire i geni correlati ai batteri vicini. Un nuovo documento di revisione dell’Università dell’Illinois richiede studi più approfonditi per chiarire l’interazione tra microplastiche e microbi nei luoghi in cui viene coltivato il nostro cibo. Crediti: Jayita De e Pratik Banerjee, Università dell'Illinois

Quando i batteri incontrano sostanze chimiche insolite nella loro nuova base, attivano geni di risposta allo stress che li aiutano incidentalmente a resistere anche ad altre sostanze chimiche, inclusi, a volte, gli antibiotici. Quando gruppi di batteri si attaccano alla stessa superficie, hanno l’abitudine di condividere questi geni attraverso un processo chiamato trasferimento genico orizzontale. Le nanoplastiche, che possono entrare nelle cellule batteriche, presentano un diverso tipo di stress, ma tale stress può avere lo stesso risultato.

“I batteri hanno sviluppato meccanismi genetici per far fronte allo stress per milioni di anni. La plastica è un nuovo materiale che i batteri non hanno mai visto in natura, quindi ora stanno evocando questi strumenti genetici per affrontare lo stress”, ha affermato il coautore Pratik Banerjee, professore associato alla FSHN e specialista dell’Illinois Extension. “Abbiamo anche dimostrato che i batteri possono diventare più virulenti in presenza di plastica, oltre a diventare più resistenti agli antimicrobici”.

Il trasferimento genico tra batteri sulle microplastiche è stato documentato in altri ambienti, in particolare nell’acqua. Finora il fenomeno è solo ipotetico nei terreni agricoli, ma ciò non significa che non si stia verificando. Nath e Banerjee stanno attualmente conducendo studi di laboratorio per documentare il trasferimento genico.

“Il suolo è un’area poco studiata in questo campo”, ha detto Banerjee. “Abbiamo l'obbligo di capire cosa sta succedendo nel suolo perché ciò che sospettiamo e ciò che temiamo è che la situazione nel suolo potrebbe essere persino peggiore che nell'acqua.