Dans un signe potentiellement encourageant pour la réduction des déchets environnementaux, des chercheurs ont découvert des microbes des Alpes et de l’Arctique capables de décomposer le plastique sans nécessiter de températures élevées. Bien qu’il ne s’agisse que d’une découverte préliminaire, une répartition plus efficace et efficiente des déchets plastiques industriels dans les décharges donnerait aux scientifiques un nouvel outil pour tenter de réduire leurs dommages écologiques.
Des scientifiques de l’Institut fédéral suisse WSL ont publié leurs découvertes cette semaine dans Frontières en microbiologie, détaillant comment les bactéries et les champignons adaptés au froid des régions polaires et des Alpes suisses ont digéré la plupart des plastiques qu’ils ont testés, tout en n’ayant besoin que de températures basses à moyennes. Cette dernière partie est essentielle car les micro-organismes mangeurs de plastique ont tendance à avoir besoin de températures trop élevées pour opérer leur magie. « Plusieurs micro-organismes capables de faire cela ont déjà été trouvés, mais lorsque leurs enzymes qui rendent cela possible sont appliquées à l’échelle industrielle, ils ne fonctionnent généralement qu’à des températures supérieures à [30 degrees Celsius / 86 degrees Fahrenheit]», expliquent les chercheurs. « Le chauffage requis signifie que les applications industrielles restent coûteuses à ce jour et ne sont pas neutres en carbone. »
Malheureusement, aucun des micro-organismes testés n’a réussi à décomposer le polyéthylène non biodégradable (PE), l’un des plastiques les plus difficiles à trouver couramment dans les produits de consommation et les emballages. (Ils ont échoué à dégrader le PE même après 126 jours d’incubation sur le matériau.) Mais 56 % des souches testées ont décomposé le polyester-polyuréthane biodégradable (PUR) à 15 degrés Celsius (59 degrés Fahrenheit). D’autres ont digéré des mélanges biodégradables disponibles dans le commerce de téréphtalate d’adipate de polybutylène (PBAT) et d’acide polylactique (PLA). Les deux souches les plus performantes étaient des champignons des genres Neodevriesia et Lachnellula : ils ont détruit tous les plastiques testés autres que le formidable PE.
Les plastiques sont une invention trop récente pour que les micro-organismes aient évolué spécifiquement pour les décomposer. Mais les chercheurs soulignent comment la sélection naturelle les équipant pour décomposer la cutine, une couche protectrice des plantes qui partage beaucoup de points communs avec les plastiques, a joué un rôle. «Il a été démontré que les microbes produisent une grande variété d’enzymes dégradant les polymères impliquées dans la dégradation des parois cellulaires des plantes. En particulier, les champignons phytopathogènes sont souvent signalés comme biodégradant les polyesters, en raison de leur capacité à produire des cutinases qui ciblent les polymères plastiques en raison de [to] leur ressemblance avec la cutine polymère végétale », a déclaré le co-auteur, le Dr Beat Frey.
Les chercheurs voient des promesses dans leurs découvertes, mais préviennent que des obstacles subsistent. « Le prochain grand défi sera d’identifier les enzymes dégradant le plastique produites par les souches microbiennes et d’optimiser le processus pour obtenir de grandes quantités de protéines », a déclaré Frey. « De plus, une modification supplémentaire des enzymes pourrait être nécessaire pour optimiser des propriétés telles que la stabilité des protéines. »