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In mwawchimica ambientale, la mwbabiodegradazione è la degradazione di un mwbqcomposto (a prescindere che sia di origine naturale o sintetico) attraverso processi mwbgenzimatici,cite-ref-iupac-1-0[1] in genere per azione di mwcwmicrorganismi quali mwdabatteri e mwdqfunghi. Un materiale che è suscettibile di attacco enzimatico è detto mwdgbiodegradabile. La biodegradazione interessa i composti a base di carbonio a basso stato di mwdwossidazione, studiati dalla mweachimica organica.

La biodegradazione, se è completa, porta il carbonio organico del composto a carbonio inorganico, studiato dalla mwegchimica inorganica. In questo caso si parla di biodegradazione ultima, in quanto i prodotti finali di tale processo sono sostanze stabili che non possono essere degradate ulteriormente. Altrimenti nel caso di degradazione non completa, detta primaria, si ha una trasformazione del composto originario in molecole meno complesse ma non ancora portate allo stato inorganico.

La biodegradazione riveste un ruolo fondamentale nel mantenere l'equilibrio ecologico degli ecosistemi ed in generale del mwfapianeta in quanto permette di reimmettere il carbonio organico, fissato durante la mwfqfotosintesi, nel ciclo mwfgbiogeochimico del carbonio come carbonio minerale (mwfwanidride carbonica).

Il termine "biodegradabile" è spesso confuso con "compostabile", dove quest'ultimo termine implica che la biodegradazione avvenga sotto particolari condizioni associate al processo di mwgqcompostaggio.

• Storia

• Meccanismo

• Materiali biodegradabili

• Materiali non biodegradabili

• Usi

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Sebbene il concetto di "biodegradabilità" fosse noto già nel 1926, quando il ricercatore francese Maurice Lemoigne scoprì la prima mwhgbioplastica (il mwhwPoli-β-idrossibutirrato o PHB, biodegradabile dal batterio mwiamwiqBacillus megaterium)cite-ref-2[2], l'uso del termine "biodegradabile" è attestato per la prima volta in un libro del 1961 sulla microbiologia industriale.cite-ref-3[3]

Nel 1989, in seguito al mwkwdisastro petrolifero della petroliera mwlaExxon Valdez, in mwlqAlaska, furono usati fertilizzanti allo scopo di accelerare la crescita dei batteri presenti nella zona, promuovendo in questo modo il naturale processo di biodegradazione del petrolio.cite-ref-ency-4-0[4]

A seconda del caso specifico, la biodegradazione può avvenire per via aerobica (cioè in presenza di ossigeno) o anaerobica (cioè in assenza di ossigeno). Inoltre può avvenire mwowmwpain vivo o mwpqmwpgin vitro.cite-ref-iupac-1-1[1]

Nel caso più comune il materiale biodegradabile è costituito da mwrasostanze organiche che fungono da nutriente per i microorganismi. In particolare, la biodegradazione di ciascun composto chimico, quando è possibile, avviene per mezzo di un particolare microorganismo.cite-ref-ency-4-1[4] Alcuni microrganismi possono essere inoltre mwsqmodificati geneticamente in modo da biodegradare una particolare sostanza.cite-ref-ency-4-2[4]

Attraverso la biodegradazione tali sostanze organiche, che possono essere generate direttamente o indirettamente dalla mwtwfotosintesi, vengono convertite in sostanze inorganiche. La biodegradazione svolge dunque una funzione inversa a quella della fotosintesi e dei successivi processi biosintetici che danno origine alla mwuabiomassa. Mentre la fotosintesi produce molecole organiche a partire da molecole inorganiche, la biodegradazione riduce le sostanze di partenza in costituenti via via più semplicicite-ref-5[5] (come mwvqanidride carbonica, mwvgacqua e mwvwammoniacacite-ref-6[6]) per infine riportarle eventualmente ad uno stadio inorganico. In questo caso si parla di "mwxamineralizzazione".

Il fenomeno della biodegradazione è molto importante per l'mwxgambiente, che deve liberarsi dai rifiuti e dalle scorie per far posto alla nuova vita. Gli alberi, le piante, le alghe, ossia tutti gli organismi fotosintetici, grazie al sole sono in grado di assorbire l'mwxwanidride carbonica presente nell'atmosfera ed utilizzarla per sintetizzare zuccheri, molecole organiche alla base di tutte le numerosissime sostanze organiche presenti nella mwyabiosfera.

Tramite la mwygcatena alimentare, il flusso di sostanze e di energia passa dalle piante (mwywproduttori) agli erbivori (mwzaconsumatori primari) e da questi ai carnivori (consumatori secondari). Questo meccanismo si incepperebbe velocemente, però, se non esistesse la possibilità inversa, cioè quella che permette di liberare anidride carbonica a partire dalla materia organica morta, assicurando la circolazione di materia. Quindi il processo di biodegradazione ha, nell'equilibrio naturale, pari dignità al processo della fotosintesi di cui rappresenta l'esito e nello stesso tempo la partenza. La biodegradazione è attuata dai mwzgdecompositori, microrganismi (mwzwfunghi, mwaabatteri, mwaqprotozoi) che crescono sulla materia organica morta, ossia sui rifiuti prodotti dall'mwagecosistema.

Perché un composto possa essere considerato "biodegradabile" è necessario che in natura esista un microrganismo in grado di mwbqdecomporre, mwbgassimilare ed infine mineralizzare il materiale.

I materiali organici di origine naturale sono biodegradabili mentre i materiali di origine sintetica possono essere resistenti alla biodegradazione.

Un materiale "non biodegradabile" non è suscettibile all'azione degli enzimi microbici. Pertanto la degradazione di questi composti avviene solo a causa di degradazione abiotica quali la fotodegradazione o la idrolisi. In genere tali materiali hanno un mwcgimpatto ambientale negativo in quanto persistono per tempi lunghi e sono pertanto considerati mwcwinquinanti.

Le sostanze non biodegradabili più comuni sono la maggior parte delle materie plastiche, che sono formate principalmente dal mwdqcarbonio, l'mwdgidrogeno e l'mwdwossigeno.

Il processo di biodegradazione può essere usato su larga scala allo scopo di abbattere il quantitativo di sostanze tossiche presenti in siti contaminati, quali possono essere ad esempio le discariche o zone interessate da sversamenti petroliferi.cite-ref-ency-4-3[4]

cite-note-iupac-11. ↑ mwhg(mwhwmwiaEN) mwiqmwigIUPAC Gold Book, biodegradation, su mwiwgoldbook.iupac.org.

cite-note-22. ↑ mwjwmwkamwkqEnciclopedia Britannica - bioplastic, su mwkgbritannica.com.

cite-note-33. ↑ mwlg(mwlwmwmaEN) Allan Metcalf, David K. Barnhart, mwmqmwmgAmerica in So Many Words: Words That Have Shaped America, Houghton Mifflin Harcourt, 1999, p. 258., ISBN 0547563299.

cite-note-ency-44. ↑ mwpw(mwqamwqqEN) mwqgmwqwEncyclopedia.com - biodegradation, su mwraencyclopedia.com.

cite-note-55. ↑ mwsamwsqmwsgDizionario Sabatini Coletti - biodegradazione, su mwswdizionari.corriere.it.

cite-note-66. ↑ mwtw(mwuamwuqEN) mwugmwuwGlossary of Environment Statistics - biodegradation, su mwvastats.oecd.org.

• mwwaEN 13432

• mwwgBiocompatibilità

• mwxaEcosostenibilità

• mwxgBiomateriale

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «biodegradazione»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su biodegradazione

• citerefbritannica-com(EN) biodegradation, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.