La salive de vers de cire dégrade les sacs en plastique en quelques heures seulement
La recherche de nouvelles solutions au problème croissant de la pollution plastique a entraîné les scientifiques sur des pistes intéressantes, notamment dans le sol d’un centre de recyclage japonais et dans les entrailles de vers. Ces recherches ont permis de découvrir des enzymes capables de ronger les matières plastiques avec une grande efficacité, et des scientifiques espagnols viennent d’en découvrir d’autres dans la salive de vers de cire, qui ont la capacité de dégrader des sacs en plastique en quelques heures à température ambiante.
La découverte de ces enzymes découle du travail de Federica Bertocchini, une chercheuse en biologie et apicultrice en Espagne qui est tombée sur une capacité particulière des vers de cire en 2017 (lien ci-dessous). Ces parasites se nourrissent de cire d’abeille et, dans le but de protéger ses ruches de la destruction, Federica Bertocchini a placé des sacs en plastique sur celles-ci en guise de protection.
En 40 minutes, les sacs furent criblés de trous. Les sacs en plastique sont fabriqués en polyéthylène, qui représente environ 29 % de la consommation mondiale de plastique et qui est notoirement difficile à décomposer. Le fait que les vers aient eu besoin d’environ 12 heures pour transformer le matériau en un amas vide présente des perspectives intéressantes. Des expériences complémentaires ont montré que les vers digéraient réellement le plastique, au lieu de simplement le mâcher.
Mais des questions subsistent quant à la manière dont ce processus se déroule exactement, et les scientifiques cherchent à identifier les mécanismes qui sous-tendent la capacité des vers à dévorer le plastique. Ce qui nous amène à une nouvelle étude publiée cette semaine, menée par Mme Bertocchini et son équipe du Centre de recherche biologique de Madrid.
Les scientifiques ont utilisé la microscopie électronique pour analyser la salive des vers de cire ou Fausse teigne de la cire (Galleria mellonella), et ils ont attribué leur appétit pour le plastique à une paire d’enzymes. En quelques heures à température ambiante, ces enzymes ont travaillé de concert pour créer des cratères visibles à la surface du plastique et oxyder simultanément le matériau. En travaillant en tandem de cette manière, l’équipe voit dans cette paire d’enzymes une nouvelle arme contre la dégradation du plastique, qui présente des avantages évidents par rapport à d’autres enzymes aux capacités similaires.
Selon Bertocchini :
Pour que le plastique se dégrade, l’oxygène doit pénétrer dans le polymère (la molécule de plastique). Il s’agit de la première étape de l’oxydation, qui résulte généralement de l’exposition à la lumière du soleil ou à des températures élevées, et qui représente un goulot d’étranglement qui ralentit la dégradation des plastiques comme le polyéthylène, l’un des plus résistants polymères. C’est pourquoi, dans des conditions environnementales normales, le plastique met des mois, voire des années, à se dégrader. Ces enzymes qui viennent d’être découvertes sont les premières et les seules enzymes connues capables de dégrader le plastique polyéthylène en oxydant et en décomposant le polymère très rapidement (après seulement quelques heures d’exposition) sans nécessiter de prétraitement et en travaillant à température ambiante.
Les scientifiques espèrent poursuivre leurs travaux en découvrant les mécanismes qui sous-tendent la capacité des enzymes à dégrader les plastiques. Ils notent qu’il reste encore beaucoup de travail à faire, mais espèrent que cette technologie pourra un jour aider à résoudre le problème croissant de la contamination par le plastique.
L’étude publiée dans Nature Communications : Wax worm saliva and the enzymes therein are the key to polyethylene degradation by Galleria mellonella et présentée sur le site du Centre de Recherche Biologique de Madrid : Wax worm saliva contains enzymes capable of breaking down plastics.