Des microbes des zones humides nous font une surprise : Des bactéries et des algues ont produit des acides gras oméga- à partir de microplastiques

« Des microbes des zones humides nous font une surprise - des bactéries et des algues ont produit des acides gras oméga 3 à partir de microplastiques », source communiqué de l’Université de Jyväskylä.

L'abondance croissante des déchets plastiques a alarmé la société, mais le devenir environnemental des microplastiques est difficile à suivre. Cependant, un groupe de recherche, dirigé par l'Université de Jyväskylä, utilise désormais le marquage par un isotopes du carbone pour suivre le sort du polyéthylène dans la chaîne alimentaire. À la surprise des chercheurs, le carbone du plastique a même été transformé en acides gras bénéfiques oméga 3 et oméga 6, par les microbes provenant des lacs humiques. L’étude a été publiée dans Nature Scientific Reports de décembre 2019.

Dans l'étude récemment publiée, le Dr Sami Taipale et ses collègues ont étudié la biodégradation du polyéthylène, qui est l'un des plastiques les plus utilisés. Le polyéthylène a été marqué avec du carbone 13, un isotope stable du carbone, ce qui est la technologie la plus sensible pour étudier le devenir des matériaux se dégradant lentement.

« Nous avons analysé les gaz produits et les acides gras microbiens en utilisant l’analyses des isotopes stables par spectrométrie de masse », a dit Taipale, qui vient de recevoir un projet de 4 ans de la Fondation Kone pour poursuivre ses études sur la dégradation des microplastiques.

Le Dr. Sami Taipale. Photo: Marja Tiirola.

« Nous voulions étudier si les microbes capables de décomposer des composés humiques complexes utiliseraient également des polymères microplastiques récalcitrants », poursuit Taipale. « Et en effet, la dégradation microplastique était plus prononcée par les microbes provenant des lacs humiques que des lacs d'eau claire. »

« Les profils d'acides gras ont également aidé à identifier les groupes bactériens qui étaient responsables de la décomposition », explique le co-auteur, le professeur Marja Tiirola, qui dirige un nouveau projet de l'Académie de Finlande pour découvrir des décomposeurs de matériaux récalcitrants.

« Le manque de matière marquée limite les études sur les microplastiques », nous invitons donc des partenaires à synthétiser d'autres types de plastique marqués. »

La démonstration de l'utilisation directe du polyéthylène carbone et de sa valorisation dans la chaîne alimentaire supérieure est une avancée méthodologique. La méthode était suffisamment sensible pour montrer que le carbone des microplastiques était incorporé dans des acides gras essentiels, oméga-3 et oméga-6, des espèces eucaryotes flagellées. Dans la suite de l'étude, ces acides gras essentiels ont soutenu la croissance et se sont intégrés aux membranes cellulaires du zooplancton herbivore, niveau suivant de la chaîne alimentaire aquatique.

Des études antérieures ont suggéré que des concentrations élevées de microplastiques peuvent inhiber la croissance des algues et du zooplancton.

Cependant, cette étude a montré que l'inhibition de la croissance observée à des concentrations élevées de polyéthylène (30 mg.L-1) était entièrement neutralisée par les décomposeurs microbiens.

« La surface en plastique était recouverte de microbes, qui utilisaient des produits chimiques libérés ou empêchaient le contact physique avec les algues et le zooplancton », explique l'un des co-auteurs, le professeur Jussi Kukkonen, spécialisé en écotoxicologie.

Étant donné que les microbes peuvent cesser la toxicité potentielle des microplastiques dans les environnements aquatiques, des tests écoréalistes doivent être effectués en présence de microbiomes naturels.