Les larves mangeuses de polystyrène aideraient à recycler les plastiques
Les enzymes produites par les bactéries intestinales dans les larves du coléoptère Zophobas morio peuvent digérer le polystyrène. Ces enzymes pourraient être adaptées pour dégrader le plastique dans les usines de recyclage.
Recycler le plastique avec des vers
Des chercheurs ont identifié des espèces bactériennes dégradant le polystyrène dans les intestins des larves de Z. morio – qui sont connues sous le nom de « super vers » en raison de leur taille.
« Nous sommes les premiers à utiliser une méthode à haute résolution [pour identifier] les enzymes potentielles de dégradation du polystyrène dans les microbes des intestins des super vers. Nous pourrions également identifier les lignées bactériennes qui possèdent ces capacités de dégradation du polystyrène », explique Christian Rinke de l’Université du Queensland, en Australie.
Rinke et ses collègues ont découvert que les principales espèces bactériennes digérant le polystyrène comprenaient Pseudomonas aeruginosa et des espèces appartenant aux groupes Rhodococcus, Corynebacterium et Sphingobacterium.
Des enzymes appelées hydrolases
Ils ont découvert que ces microbes produisaient une classe d’enzymes appelées hydrolases qui utilisent l’eau pour dégrader le polymère plastique en monomères de styrène, qui sont ensuite décomposés à l’intérieur des cellules bactériennes.
L’équipe a divisé 171 super vers en trois groupes qui ont chacun été nourris soit avec du son de blé, avec du polystyrène et sans nourriture pendant trois semaines. Les chercheurs ont découvert que les vers commençaient à se frayer un chemin dans des blocs de polystyrène en une journée.
« Nous avons confirmé que les super vers peuvent survivre avec un régime uniquement en polystyrène et même prendre un peu de poids par rapport à un groupe témoin, ce qui suggère que ces vers peuvent accumuler de l’énergie en mangeant du polystyrène », explique Rinke. « Les super vers élevés avec des polystyrène ont même terminé tout le cycle de vie, formé des pupes et ont émergé en tant que coléoptères adultes. »
Cependant, les super vers mangeurs de polystyrène ont pris moins du quart du poids gagné par les larves qui ont mangé du son, ce qui suggère que manger du plastique a un coût pour leur santé.
Leur fournir des déchets alimentaires
« Une façon de travailler avec ces vers est de fournir des déchets alimentaires ou des bioproduits agricoles avec le polystyrène. Cela pourrait être un moyen d’améliorer la santé de ces vers et de faire face à la grande quantité de déchets alimentaires dans les pays occidentaux », explique Rinke. Mais les chercheurs sont plus intéressés par la création d’un système sans super vers qui s’inspire des insectes.
« Nous nous concentrerons sur la création d’un système qui imite la dégradation mécanique du plastique par le super ver, suivie d’une dégradation supplémentaire par les enzymes bactériennes, en métabolites qui peuvent ensuite être utilisés par d’autres microbes pour produire des composés chimiques de plus grande valeur, tels que le polyhydroxyalkanoate bioplastique. », explique Rinke.
Des travaux supplémentaires sont nécessaires
« Ce travail est un complément utile à la recherche sur la dégradation des plastiques par les microbes et les enzymes intestinales des insectes », déclare Jun Yang de l’Université Beihang en Chine. Néanmoins, des travaux supplémentaires pour ajuster les enzymes et optimiser la composition des communautés microbiennes pour une dégradation efficace du plastique seront nécessaires avant que cela soit utilisé, ajoute Yang.
« Il est encore trop tôt pour prédire quand un bioprocédé de recyclage du polystyrène sera disponible. Il faudra du temps pour isoler et caractériser ces enzymes, puis les concevoir pour répondre aux exigences strictes de développement d’un processus de recyclage biologique », déclare Ren Wei de l’Université de Greifswald, en Allemagne.
Cette recherche a été publiée dans Microbial Genomics.
Source : New Scientist
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