Des scientifiques ont mis au point une nouvelle technique qui utilise des bactéries modifiées pour transformer des bouteilles en plastique dégradées en vanilline.

La mise au point de formes de plastique qui ne mettent pas des siècles à se dégrader après usage est un objectif commun aux spécialistes des matériaux soucieux de l’environnement, et nous voyons depuis peu comment les bactéries pourraient leur donner un coup de main. Des scientifiques de l’université d’Édimbourg ont poussé cette idée un peu plus loin, en démontrant comment une forme modifiée de la bactérie E. coli peut être utilisée pour transformer des bouteilles en plastique en vanilline, le principal composé de l’arôme de vanille.

Ces dernières années, des découvertes ont montré comment les bactéries pouvaient nous aider à résoudre le problème monumental des déchets plastiques. Elles ont notamment mis au jour des enzymes produites par des bactéries qui rôdent autour des centres de recyclage au Japon et se nourrissent de cette matière comme source d’énergie, et l’utilisation de biofilms bactériens capables de piéger des particules microplastiques difficiles à repérer. Récemment, nous avons également vu comment l’incorporation d’enzymes dans le plastique au cours de la production peut permettre au matériau de se décomposer en quelques jours, voire de se maintenir propre.

Les nouvelles recherches menées par les scientifiques de l’université d’Édimbourg sont novatrices dans la mesure où elles ne cherchent pas seulement à décomposer rapidement les plastiques à usage unique, mais utilisent des bactéries pour les transformer en quelque chose d’utile. L’équipe s’est concentrée sur le polyéthylène téréphtalate (PET), le plastique généralement utilisé pour l’emballage de tout, des aliments aux shampooings en passant par les bouteilles de soda, et qui génère environ 50 millions de tonnes de déchets chaque année.

Si les méthodes de recyclage actuelles permettent de transformer le PET en ses éléments constitutifs d’origine, qui servent à produire d’autres plastiques PET, les auteurs de la nouvelle étude ont cherché à le transformer en quelque chose d’entièrement différent. Ils ont mis au point une technique qui utilise une forme modifiée de la bactérie E. coli pour s’attaquer à un déchet de PET appelé acide téréphtalique (AT). Grâce à un réglage précis des réactions chimiques, la bactérie a été ajoutée à des bouteilles en plastique PET dégradées et a pu convertir 79 % de l’acide téréphtalique en vanilline.

« Il s’agit du premier exemple d’utilisation d’un système biologique pour recycler des déchets plastiques en un produit chimique industriel précieux, ce qui a des implications très intéressantes pour l’économie circulaire », a déclaré Joanna Sadler, premier auteur de l’étude. « Les résultats de notre recherche ont des implications majeures pour le domaine de la durabilité du plastique et démontrent le pouvoir de la biologie synthétique pour relever les défis du monde réel. »

Si la vanilline est le principal composant chimique des gousses de vanille extraites, elle a de vastes applications au-delà de l’industrie alimentaire, servant également d’ingrédient dans les herbicides, les cosmétiques, les produits de nettoyage et les agents anti-mousse. Ainsi, si les scientifiques parviennent à démontrer que leur technique peut être mise à l’échelle, elle pourrait offrir une nouvelle source pour un produit dont le monde utilise des dizaines de milliers de tonnes chaque année.

« Il s’agit d’une utilisation très intéressante de la science microbienne au niveau moléculaire pour améliorer la durabilité et œuvrer en faveur d’une économie circulaire », déclare le Dr Ellis Crawford, rédacteur en chef des publications de la Royal Society of Chemistry. « L’utilisation de microbes pour transformer les déchets plastiques, qui sont nocifs pour l’environnement, en un produit de base important et une molécule plate-forme avec de larges applications dans les cosmétiques et l’alimentation est une belle démonstration de chimie verte. »

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/gc/d1gc00931a#!divAbstract

https://www.ed.ac.uk/news/2021/bacteria-serves-tasty-solution-to-plastic-crisis