Per oltre 160 anni la chimica ha considerato i composti nitroaromatici, la stessa famiglia molecolare del TNT, un'invenzione esclusivamente umana, impossibile in natura. Un gruppo di ricerca ha però individuato dei batteri capaci di produrre queste sostanze da soli, smontando quella certezza.
Come i batteri producono composti nitroaromatici
A rendere possibile questa sintesi non è un processo casuale, ma una vera e propria via metabolica: alcuni ceppi batterici possiedono enzimi specializzati, chiamati nitrasi, capaci di prelevare azoto e ossigeno dall'ambiente circostante e legarli a un anello di carbonio aromatico.
Il risultato è una molecola che condivide con l'esplosivo la struttura di base e la reattività chimica, pur senza alcuna capacità di detonare.
Perché questi microrganismi le producono
Il motivo per cui questi microrganismi investono energia in una sintesi così complessa è di natura evolutiva, non distruttiva.
Nei fondali oceanici e nel terreno profondo, dove la competizione tra specie è costante, le molecole nitroaromatiche funzionano come antibiotici naturali, bloccando la crescita di batteri e funghi rivali.
A concentrazioni più basse, la stessa sostanza diventa invece un segnale chimico tra gli individui della colonia.
Le possibili applicazioni industriali
La scoperta ha ricadute su due fronti industriali: la produzione sintetica di composti nitroaromatici richiede acido nitrico, acido solforico concentrato e alte temperature, con scarti tossici difficili da smaltire; gli stessi enzimi batterici potrebbero invece permettere una sintesi a temperatura ambiente.
Capire come i batteri gestiscono queste molecole aiuta anche a individuare ceppi capaci di degradare i residui di TNT nei terreni contaminati dai siti militari.
Dal 1863 a oggi: cosa cambia con questa scoperta
Il TNT fu sintetizzato per la prima volta nel 1863 dal chimico tedesco Joseph Wilbrand, e da allora la sua struttura chimica era rimasta associata unicamente ai processi industriali umani.
La scoperta di una via biologica equivalente riguarda per ora ceppi microbici marini e del suolo, individuati tramite analisi genomica, e non un fenomeno diffuso in tutti gli ecosistemi conosciuti.
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