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Des microbes capables de digérer les plastiques à basse température ont été découverts par des scientifiques des Alpes et de l’Arctique, ce qui pourrait être un outil précieux pour le recyclage.
De nombreux micro-organismes capables de faire cela ont déjà été trouvés, mais ils ne peuvent généralement fonctionner qu’à des températures supérieures à 30 ° C (86 ° F). Cela signifie que leur utilisation dans la pratique industrielle est d’un coût prohibitif en raison du chauffage nécessaire. Cela signifie également que leur utilisation n’est pas neutre en carbone.
Des scientifiques de l’Institut fédéral suisse WSL ont découvert des microbes capables de le faire à 15 ° C, ce qui pourrait conduire à une percée dans le recyclage microbien. Leurs découvertes ont été publiées dans la revue Frontiers in Microbiology.
Le Dr Joel Rüthi du WSL et ses collègues ont échantillonné 19 souches de bactéries et 15 de champignons poussant sur du plastique libre ou intentionnellement enfoui dans le sol pendant un an au Groenland, au Svalbard et en Suisse. Ils ont laissé les microbes se développer sous forme de cultures à souche unique en laboratoire dans l’obscurité à 15 ° C et les ont testés pour voir s’ils pouvaient digérer différents types de plastique.
Les résultats ont montré que les souches bactériennes appartenaient à 13 genres dans les phylums actinobactéries et protéobactéries, et les champignons à 10 genres dans les phylums ascomycota et mucoromycota.
Les plastiques testés comprenaient du polyéthylène non biodégradable (PE) et du polyester-polyuréthane biodégradable (PUR) ainsi que deux mélanges biodégradables disponibles dans le commerce de polybutylène adipate téréphtalate (PBAT) et d’acide polylactique (PLA).
Aucune des souches n’a été capable de digérer le PE, même après 126 jours d’incubation sur ces plastiques. Mais 19 souches (56%), dont 11 champignons et huit bactéries, ont pu digérer le PUR à 15°C, tandis que 14 champignons et trois bactéries ont pu digérer les mélanges plastiques de PBAT et PLA.
Rüthi a déclaré : « Ici, nous montrons que de nouveaux taxons microbiens obtenus à partir de la « plastisphère » des sols alpins et arctiques ont pu décomposer les plastiques biodégradables à 15 °C. Ces organismes pourraient contribuer à réduire les coûts et la charge environnementale d’un processus de recyclage enzymatique du plastique.
Il a dit qu’il était surprenant qu’une grande partie des souches testées soient capables de dégrader au moins un des plastiques testés.
Les scientifiques ont également testé les plus performants et ont découvert qu’il s’agissait de deux espèces fongiques non caractérisées des genres neodevriesia et lachnellula, qui pouvaient digérer tous les plastiques testés à l’exception du PE.
Alors que les plastiques ne sont largement utilisés que depuis les années 1950, les microbes peuvent dégrader les polymères car ils ressemblent à certaines structures trouvées dans les cellules végétales.
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Le Dr Beat Frey, l’un des auteurs de l’étude, a expliqué : « Il a été démontré que les microbes produisent une grande variété d’enzymes dégradant les polymères impliquées dans la dégradation des parois cellulaires végétales. En particulier, les champignons phytopathogènes sont souvent signalés comme biodégradant les polyesters, en raison de leur capacité à produire des cutinases, qui ciblent les polymères plastiques en raison de leur ressemblance avec la cutine du polymère végétal.
Les scientifiques n’ont testé les microbes qu’à une seule température, ils n’ont donc pas encore trouvé le meilleur à utiliser. Néanmoins, ils disent que cela fonctionne bien entre 4C et 20C.
Frey a déclaré : « Le prochain grand défi sera d’identifier les enzymes dégradant le plastique produites par les souches microbiennes et d’optimiser le processus pour obtenir de grandes quantités de protéines. De plus, une modification supplémentaire des enzymes pourrait être nécessaire pour optimiser des propriétés telles que la stabilité des protéines.