Les microbes des océans et des sols du monde entier évoluent pour manger du plastique, selon une étude.
La recherche a analysé plus de 200 millions de gènes trouvés dans des échantillons d’ADN prélevés dans l’environnement et a trouvé 30 000 enzymes différentes qui pourraient dégrader 10 types de plastique différents.
L’étude est la première évaluation mondiale à grande échelle du potentiel de dégradation plastique des bactéries et a révélé qu’un organisme sur quatre analysé portait une enzyme appropriée. Les chercheurs ont découvert que le nombre et le type d’enzymes découverts correspondaient à la quantité et au type de pollution plastique à différents endroits.
Les résultats “fournissent la preuve d’un effet mesurable de la pollution plastique sur l’écologie microbienne mondiale”, ont déclaré les scientifiques.
Des millions de tonnes de plastique sont déversées dans l’environnement chaque année, et la pollution envahit désormais la planète, du sommet du mont Everest aux océans les plus profonds. La réduction de la quantité de plastique utilisée est vitale, tout comme la collecte et le traitement appropriés des déchets.
Mais de nombreux plastiques sont actuellement difficiles à dégrader et à recycler. L’utilisation d’enzymes pour décomposer rapidement les plastiques en leurs blocs de construction permettrait de fabriquer de nouveaux produits à partir d’anciens, réduisant ainsi le besoin de production de plastique vierge. La nouvelle recherche fournit de nombreuses nouvelles enzymes à étudier et à adapter à un usage industriel.
“Nous avons trouvé plusieurs sources de preuves soutenant le fait que le potentiel de dégradation du plastique du microbiome mondial est fortement corrélé avec les mesures de la pollution plastique de l’environnement – une démonstration significative de la façon dont l’environnement réagit aux pressions que nous imposons”, a déclaré le professeur Aleksej Zelezniak. , à l’Université de technologie Chalmers en Suède.
Jan Zrimec, également à l’Université Chalmers, a déclaré : « Nous ne nous attendions pas à trouver un si grand nombre d’enzymes dans autant de microbes et d’habitats environnementaux différents. C’est une découverte surprenante qui illustre bien l’ampleur du problème.
L’explosion de la production de plastique au cours des 70 dernières années, de 2 millions de tonnes à 380 millions de tonnes par an, a donné aux microbes le temps d’évoluer pour faire face au plastique, ont déclaré les chercheurs. L’étude, publiée dans la revue Microbial Ecology, a commencé par compiler un ensemble de données de 95 enzymes microbiennes déjà connues pour dégrader le plastique, souvent présentes dans les bactéries des décharges et des endroits similaires regorgeant de plastique.
L’équipe a ensuite recherché des enzymes similaires dans des échantillons d’ADN environnementaux prélevés par d’autres chercheurs dans 236 endroits différents à travers le monde. Surtout, les chercheurs ont exclu les faux positifs potentiels en comparant les enzymes initialement identifiées avec des enzymes de l’intestin humain, qui n’est pas connu pour avoir des enzymes dégradant le plastique.
Environ 12 000 des nouvelles enzymes ont été trouvées dans des échantillons océaniques, prélevés à 67 endroits et à trois profondeurs différentes. Les résultats ont montré des niveaux systématiquement plus élevés d’enzymes de dégradation à des niveaux plus profonds, correspondant aux niveaux plus élevés de pollution plastique connus pour exister à des profondeurs inférieures.
Les échantillons de sol ont été prélevés sur 169 sites dans 38 pays et 11 habitats différents et contenaient 18 000 enzymes dégradant le plastique. Les sols sont connus pour contenir plus de plastiques avec des additifs phtalates que les océans et les chercheurs ont trouvé plus d’enzymes qui attaquent ces produits chimiques dans les échantillons de terre.
Près de 60% des nouvelles enzymes n’appartiennent à aucune classe d’enzymes connue, ont déclaré les scientifiques, suggérant que ces molécules dégradent les plastiques d’une manière qui était auparavant inconnue.
“La prochaine étape consisterait à tester les candidats enzymatiques les plus prometteurs en laboratoire pour étudier de près leurs propriétés et le taux de dégradation du plastique qu’ils peuvent atteindre”, a déclaré Zelezniak. « À partir de là, vous pourriez concevoir des communautés microbiennes avec des fonctions de dégradation ciblées pour des types de polymères spécifiques. »
Le premier insecte qui mange du plastique a été découvert dans une décharge japonaise en 2016. Les scientifiques l’ont ensuite modifié en 2018 pour essayer d’en savoir plus sur son évolution, mais ont créé par inadvertance une enzyme encore meilleure pour décomposer les bouteilles en plastique. D’autres ajustements en 2020 ont multiplié par six la vitesse de dégradation.
Une autre enzyme mutante a été créée en 2020 par la société Carbios qui décompose les bouteilles en plastique pour les recycler en quelques heures. Des scientifiques allemands ont également découvert une bactérie qui se nourrit du polyuréthane plastique toxique, qui est généralement déversé dans des décharges.
La semaine dernière, des scientifiques ont révélé que les niveaux de microplastiques connus pour être consommés par les humains via leur nourriture causaient des dommages aux cellules humaines en laboratoire.
