Selon une nouvelle étude, les microbes du monde entier évoluent pour manger du plastique. C’est la première évaluation mondiale à grande échelle de la capacité des bactéries à dégrader le plastique. Les chercheurs ont analysé plus de 200 millions de gènes présents dans des échantillons d’ADN provenant des océans, mais aussi du sol terrestre, et ont trouvé 30 000 enzymes capables de décomposer 10 types de plastique différents.
Des millions de tonnes de plastique sont déversées dans l’environnement chaque année et la pollution imprègne désormais la planète entière, du sommet du mont Everest aux profondeurs des océans. La réduction de l’utilisation du plastique est essentielle, tout comme la collecte et le traitement adéquats des déchets. Mais de nombreux plastiques sont actuellement difficiles à dégrader et à recycler. En utilisant des enzymes pour décomposer rapidement les plastiques en leurs éléments constitutifs, de nouveaux produits pourraient être fabriqués à partir des anciens, ce qui réduirait la nécessité de produire de nouveaux plastiques. Et cette nouvelle recherche permet de découvrir de nombreuses nouvelles enzymes qui pourraient s’avérer utiles.
L’explosion de la production de plastique au cours des 70 dernières années, passant de 2 millions de tonnes à 380 millions de tonnes par an, semble avoir donné aux microbes le temps d’évoluer pour faire face au plastique, selon les chercheurs. L’étude, publiée dans la revue Microbial Ecology, a commencé par compiler un ensemble de données sur 95 enzymes microbiennes déjà connues pour décomposer le plastique, que l’on trouve souvent parmi les bactéries des décharges et autres lieux similaires remplis de plastique.
30 000 enzymes
L’équipe a ensuite recherché des enzymes similaires dans des échantillons d’ADN environnemental prélevés par d’autres chercheurs sur 236 sites différents dans le monde. Les chercheurs ont éliminé les faux positifs potentiels en comparant les enzymes initialement identifiées avec celles de l’intestin humain, qui ne sont pas connues pour contenir des enzymes dégradant le plastique.
Environ 12 000 de ces nouvelles enzymes ont été découvertes dans des échantillons océaniques prélevés à 67 endroits et à trois profondeurs différentes. Les résultats ont montré que les niveaux d’enzymes de dégradation étaient systématiquement plus élevés dans les eaux profondes, ce qui correspond aux niveaux plus élevés de pollution plastique connus à ces profondeurs.
Les échantillons de sol, prélevés sur 169 sites dans 38 pays et 11 habitats différents, contenaient 18 000 enzymes dégradant le plastique. Le sol est connu pour contenir plus de plastiques contenant des phtalates que les océans, et les chercheurs ont trouvé davantage d’enzymes affectant ces produits chimiques dans les échantillons terrestres. Les phtalates sont utilisés dans la fabrication des encres d’imprimerie, des adhésifs, de la parfumerie et des parfums, et comme plastifiants pour les plastiques tels que le PVC.
Ce qui doit être fait maintenant
Près de 60 % des nouvelles enzymes n’entraient pas dans les classes d’enzymes connues, ce qui suggère que ces molécules décomposent le plastique d’une manière inconnue jusqu’alors. La prochaine étape consiste maintenant à tester les candidats les plus prometteurs en laboratoire pour examiner de près leurs propriétés et le taux de dégradation qu’ils peuvent atteindre. À partir de là, nous pourrions développer des communautés microbiennes avec des fonctions de dégradation ciblées pour des types de polymères spécifiques.
Le premier microbe à manger du plastique a été découvert dans une décharge japonaise en 2016. Les scientifiques les ont adaptés en 2018 pour en savoir plus sur leur évolution, mais ont accidentellement créé une enzyme encore plus performante pour décomposer les bouteilles en plastique. D’autres expériences en 2020 ont multiplié par six le taux de dégradation. Une autre enzyme mutée a été créée en 2020 par la société Carbios. Il décompose les bouteilles en plastique pour les recycler en quelques heures. Des scientifiques allemands ont également découvert une bactérie qui se nourrit du plastique toxique qu’est le polyuréthane, généralement déversé dans les décharges.