Un « plastique vivant » écologique contient les germes de sa propre destruction

Lorsque les choses se compliquent pour certaines bactéries, elles se transforment en spores capables de résister aux environnements les plus difficiles. Les scientifiques ont maintenant utilisé ce fait pour produire du « plastique vivant » qui se biodégrade, mais seulement dans des conditions spécifiques.

Les spores sont une forme dormante adoptée par certains types de bactéries, généralement en cas de pénurie de nutriments.

Elles sont protégées par une couche extérieure résistante qui leur permet de survivre à des températures et des pressions élevées, à la dessiccation et à des produits chimiques caustiques. Cela en fait l'une des formes de vie les plus résistantes. Elles sont capables de rester inactives pendant des années, voire des siècles, et ne redeviennent actives que lorsqu'elles sont déclenchées par des signaux environnementaux adéquats.

Certaines bactéries sont également connues pour décomposer les déchets plastiques, les empêchant ainsi de persister dans l'environnement. Des scientifiques de l'Académie chinoise des sciences ont maintenant pris des spores de ces bactéries et les ont intégrées dans du plastique solide, qui reste résistant et intact jusqu'à ce que les spores soient réactivées.

Sous la direction du professeur Zhuojun Dai, les chercheurs ont créé une forme de bactérie Bacillus subtilis qui a été génétiquement modifiée pour sécréter une enzyme dégradant le plastique, la lipase BC. Après avoir été exposés à des ions de métaux lourds, ces microbes se sont transformés en spores. Ces spores ont ensuite été mélangées à des billes de plastique PCL (polycaprolactone), puis le mélange a été fondu et extrudé pour former des morceaux de plastique solide.

Des tests ont montré que le « plastique vivant » ainsi obtenu se comportait de la même manière que le PCL ordinaire lors d'une utilisation quotidienne. Cependant, l'application d'une enzyme à la surface du plastique a érodé la surface du matériau et ravivé les spores qu'il contenait. Les bactéries réanimées ont recommencé à sécréter de la lipase BC, dégradant complètement le plastique en l'espace de six à sept jours.

Les spores peuvent également être ranimées en compostant le plastique. Des échantillons du matériau placés dans le sol se sont complètement dégradés en 25 à 30 jours.

Il est important de noter que même le PCL ordinaire se biodégrade avec le temps, bien que cela prenne beaucoup plus de temps. En fait, les scientifiques ont pu intégrer les spores dans des plastiques non biodégradables tels que le polyéthylène, puis ramener les spores à un état de sécrétion de lipase-BC en broyant le plastique.

Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour déterminer dans quelle mesure ces versions du plastique vivant sont dégradées par l'enzyme. Cela dit, une équipe de l'université de San Diego a déjà créé un TPU (polyuréthane thermoplastique) chargé de spores qui se dégrade lorsqu'il est jeté dans une décharge, contrairement au TPU classique.

https://www.nature.com/articles/s41589-024-01713-2

http://english.siat.cas.cn/News2017/RP2017/202408/t20240822_683720.html