Des microbes « mangeurs de plastiques » bientôt commercialisés ?

Grâce à plusieurs millions d’années d’évolution, la planète terre aura vu sa population, initialement constituée de minuscules microbes, se transformer en plantes multicellulaires, puis en animaux, et pour finir… en nous.  Aujourd’hui, l’évolution fait muter ces êtres microscopiques en…activistes écologistes ! C’est ce que révèle une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’université de technologie de Chalmers, en Suède. Publiée ce mois-ci dans la revue scientifique mBIO, elle révèle que les déchets plastiques finissent par engendrer un nombre croissant de microbes qui produisent des enzymes capables d’altérer différents types de plastique. Un processus nouvellement découvert qui semble évoluer en réponse directe à l’accumulation de la pollution plastique, dont la quantité est passée d’environ 2 millions de tonnes par an il y a 70 ans à environ 380 millions de tonnes par an aujourd’hui.

Aleksej Zelezniak, professeur de biologie à l’Université de technologie de Chalmers, expliquait dans un communiqué de presse : « Nous avons trouvé de multiples preuves soutenant que le potentiel de dégradation du plastique du microbiome mondial est fortement corrélé avec les mesures de la pollution plastique environnementale – une démonstration significative de la façon dont l’environnement répond aux pressions que nous lui imposons ».

Un travail de fourmis

Pour parvenir à cette conclusion, Aleksej Zelezniak et ses collègues ont compilé un ensemble de données sur 95 enzymes microbiennes déjà connues pour dégrader le plastique et qui sont généralement produites par des bactéries dans les décharges. Ils ont ensuite recueilli des échantillons d’ADN environnemental –  à savoir la collecte et l’analyse de l’ADN relâché par des êtres vivants, libre dans leur milieu – dans des centaines d’endroits du globe, tant sur terre qu’en mer, et ont utilisé la modélisation informatique pour rechercher des enzymes « mangeuses de plastique » similaires. Comme aucune d’entre elles n’ont été découvertes chez l’homme, malgré les inquiétudes suscitées par l’ingestion de microplastiques, ils ont utilisé des échantillons du microbiome humain interne comme contrôle des faux positifs. Au total, ils ont identifié environ 30 000 enzymes ayant la capacité de dégrader 10 grands plastiques commerciaux. Près de 60 % des enzymes identifiées étaient nouvelles pour les chercheurs, et les échantillons environnementaux présentant les plus fortes concentrations d’enzymes provenaient de zones très polluées comme la mer Méditerranée et l’Océan Pacifique Sud. C’est la deuxième découverte de ce genre. En mars 2020,  une équipe du centre de recherche environnemental de Hemoltz à Leipzig, en Allemagne découvrait, au sein d’une déchetterie, une bactérie capable de se nourrir de briques de polyuréthane, l’un des composant les plus utilisés dans la production de plastique.

Tout cela suggère que les microbes continuent de développer de nouvelles facultés de lutte contre le plastique en réponse à leur environnement immédiat. « Actuellement, on sait très peu de choses sur ces enzymes de dégradation du plastique, et surtout, nous ne nous attendions pas à en trouver un si grand nombre dans autant de microbes et d’habitats environnementaux différents », a déclaré Jan Zrimec, l’un des auteurs de l’étude, aujourd’hui chercheur à l’Institut national de biologie en Slovénie. « C’est une découverte surprenante qui illustre vraiment l’ampleur du problème ».

Les cours de SVT nous l’enseigne depuis notre plus jeune âge : le processus naturel de dégradation du plastique est très lent. Une bouteille en plastique typique peut passer jusqu’à 450 ans dans l’environnement avant de se dégrader. En toute logique, la solution la plus durable à la crise du plastique consiste à éliminer la création de plastique vierge ou à la réduire considérablement. Les chercheurs espèrent que leurs travaux aboutiront à la découverte d’enzymes microbiennes qui pourraient être commercialisées pour être utilisées à des fins de recyclage. Si les entreprises pouvaient les utiliser pour décomposer rapidement les plastiques en leurs composants de base, de nouveaux produits pourraient ainsi être fabriqués, ce qui réduirait la demande de plastique vierge.

« L’étape suivante consisterait à tester les enzymes les plus prometteuses en laboratoire afin d’étudier de près leurs propriétés et le taux de dégradation du plastique qu’ils peuvent atteindre », a déclaré M. Zelezniak. « À partir de là, nous pourrions concevoir des communautés microbiennes avec des fonctions de dégradation ciblées pour des types de polymères spécifiques ». Et ainsi confier à notre planète la tâche ingrate que l’espèce humaine ne veut pas encore se résoudre à remplir.