« Des
scientifiques allemands identifient un microbe qui pourrait aider à
dégrader les plastiques à base de polyuréthane », source
EurkAlert!
Une
souche d'un groupe de bactéries extrémophiles est capable d'ingérer
des composés organiques toxiques comme seule source de carbone,
d'azote et d'énergie.
Il
peut y avoir une petite réponse à l'un des plus gros problèmes de
la planète.
Des
chercheurs allemands rapportent dans la revue Frontiers
in Microbiology qu'ils ont identifié et caractérisé une
souche de bactéries capable de dégrader certains des composants
chimiques du polyuréthane (PU).
« Les
bactéries peuvent utiliser ces composés comme seule source de
carbone, d'azote et d'énergie »,
a déclaré le Dr
Hermann J. Heipieper du
Helmholtz
Center for Environmental Research-UFZ à Leipzig, Allemagne et
co-auteur du nouvel
article.
« Cette
découverte représente une étape importante pour pouvoir réutiliser
des produits à
base de PU
difficiles à recycler. »
En
2015, les produits en polyuréthane représentaient à eux seuls 3,5
millions de tonnes de plastiques produits en Europe. Le polyuréthane
est utilisé dans tout, des réfrigérateurs et des bâtiments aux
chaussures et aux meubles en passant par de nombreuses autres
applications pouvant tirer parti de ses propriétés légères,
isolantes et flexibles.
Malheureusement,
le polyuréthane est difficile et énergivore à recycler ou à
détruire car la plupart de ces types de plastiques sont des
polymères thermodurcissables qui ne fondent pas lorsqu'ils sont
chauffés. Les déchets finissent principalement dans des décharges
où ils libèrent un certain nombre de produits chimiques toxiques,
dont certains sont cancérigènes.
L'utilisation
de micro-organismes comme des bactéries et des champignons pour
décomposer les plastiques à base d'huile est un domaine de
recherche en cours. Cependant, peu d'études ont abordé la
biodégradation des polyuréthanes comme l’article actuel.
L'équipe
hors de l'Allemagne a réussi à isoler une bactérie, Pseudomonas
sp. TDA1, provenant d'un site riche en déchets plastiques cassants
qui semble prometteur pour attaquer certaines des liaisons chimiques
qui composent les plastiques en polyuréthane.
Les
chercheurs ont effectué une analyse génomique pour identifier les
voies de dégradation au travail. Ils ont fait des découvertes
préliminaires sur les facteurs qui aident le microbe à métaboliser
certains composés chimiques du plastique en énergie. Ils ont
également effectué d'autres analyses et expériences pour
comprendre les capacités de la bactérie.
Cette
souche particulière fait partie d'un groupe de bactéries bien
connues pour leur tolérance aux composés organiques toxiques et à
d'autres formes de stress, selon le Dr Christian Eberlein du
Helmholtz Center for Environmental Research-UFZ. Il est co-auteur de
l'article qui a coordonné et supervisé le travail.
« Ce
trait est également appelé tolérance aux solvants et est une forme
de micro-organismes extrémophiles », a-t-il déclaré.
La
recherche fait partie d'un programme scientifique de l'Union
européenne baptisé P4SB (From
Plastic waste to Plastic value using Pseudomonas putida
Synthetic Biology), qui tente de trouver des micro-organismes
utiles qui peuvent bioconvertir des plastiques à base d'huile en des
plastiques entièrement biodégradables.
Comme
son nom l'indique, le projet s'est concentré sur une bactérie
connue sous le nom de Pseudomonas putida.
En
plus du polyuréthane, le consortium P4SB, qui comprend le Helmholtz
Center for Environmental Research-UFZ, teste également l'efficacité
des microbes pour dégrader les plastiques en polyéthylène
téréphtalate (PET), qui est largement utilisé dans les bouteilles
d'eau en plastique.
Heipieper
a déclaré que la première étape de toute recherche future sur
Pseudomonas sp. TDA1 consistera à identifier les gènes
codant pour les enzymes extracellulaires capables de décomposer
certains composés chimiques des polyuréthanes à base de polyester.
Les enzymes extracellulaires, également appelées exoenzymes, sont
des protéines sécrétées à l'extérieur d'une cellule qui
provoquent une réaction biochimique.
Cependant,
il n'y a pas de plan immédiat pour concevoir ces enzymes ou d'autres
en utilisant des techniques de biologie synthétique pour la
production de bioplastiques. Cela pourrait impliquer, par exemple, la
conversion génétique des bactéries en mini-usines capables de
transformer des composés chimiques à base de pétrole en composés
biodégradables pour des plastiques respectueux de la planète.
Heipieper
a déclaré que davantage de « connaissances fondamentales »
comme celles rassemblées dans la présente étude sont nécessaires
avant que les scientifiques puissent faire ce saut technologique et
commercial.
Un
petit pas est fait actuellement.
