Découverte d’une bactérie se nourrissant d’un plastique particulièrement problématique
Des scientifiques poursuivent leur quête pour enrôler les microbes dans la lutte contre les déchets plastiques en plein essor.
Une équipe allemande affirme avoir identifié et caractérisé une souche de bactéries capable de dégrader certains des composants chimiques du polyuréthane, tout aussi prolifique que problématique.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs décrivent une souche d’un groupe de bactéries extrémophiles capable d’ingérer des composés organiques toxiques comme seule source de carbone, d’azote et d’énergie.
Ils soulignent toutefois que le travail est préliminaire, et que des connaissances supplémentaires sont nécessaires avant que des développements commerciaux ne soient possibles.
Dirigé par le Centre Helmholtz pour la recherche environnementale de Leipzig en Allemagne, le projet fait partie du programme de l’Union européenne P4SB (From Plastic waste to Plastic value using Pseudomonas putida Synthetic Biology), qui tente de trouver des micro-organismes utiles qui peuvent bioconvertir les plastiques à base de pétrole en plastiques entièrement biodégradables.
Dans ce cas, les chercheurs ont isolé une bactérie, Pseudomonas sp. TDA1, sur un site riche en déchets plastiques fragiles qui semble prometteur pour attaquer certaines des liaisons chimiques qui composent les plastiques en polyuréthane.
Ils ont effectué une analyse génomique pour identifier les voies de dégradation à l’œuvre, faisant des découvertes préliminaires sur les facteurs qui aident le microbe à métaboliser certains composés chimiques du plastique pour en tirer de l’énergie.
Ils ont également mené d’autres analyses et expériences pour comprendre les capacités de la bactérie.
Selon le coauteur de l’étude, Christian Eberlein, cette souche fait partie d’un groupe de bactéries bien connues pour leur tolérance aux composés organiques toxiques et à d’autres formes de stress. Cette caractéristique est également appelée « tolérance aux solvants » et constitue une forme de microorganismes extrêmophiles », explique-t-il.
Selon son collègue et auteur correspondant Hermann J Heipieper, la prochaine étape de toute recherche future consisterait à identifier les gènes qui codent pour les enzymes extracellulaires capables de décomposer certains composés chimiques dans les 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.
Il est possible de fabriquer ces enzymes ou d’autres en utilisant des techniques de biologie synthétique pour la production de bioplastiques. Cela pourrait impliquer, par exemple, de convertir génétiquement les bactéries en mini-usines capables de transformer les composés chimiques à base de pétrole en composés biodégradables pour des plastiques respectueux de la planète.
Le polyuréthane, qui représentait 3,5 millions de tonnes de plastique produit en Europe en 2015, est difficile à recycler ou à détruire et demande beaucoup d’énergie, car il ne fond généralement pas lorsqu’il est chauffé.
L’étude publiée dans Frontiers in Microbiologie : Toward Biorecycling: Isolation of a Soil Bacterium That Grows on a Polyurethane Oligomer and Monomer.