Création de « plastique vivant

Les électrodes fabriquées à partir de plastique disponible dans le commerce (rangée du haut) sont plus difficiles à décomposer que les électrodes fabriquées à partir de « plastique vivant » (rangée du bas). Photo : ACS

Certains micro-organismes (bactéries, champignons) sont capables de décomposer les longues chaînes polymères (plastiques, bioplastiques) en sécrétant des enzymes extracellulaires spécifiques. S'appuyant sur ce mécanisme, des scientifiques ont modifié génétiquement des spores de Bacillus subtilis pour qu'elles produisent des enzymes dégradant le plastique, puis les ont inoculées directement dans le matériau plastique d'origine. Ces micro-organismes resteront dormants jusqu'à leur activation par une solution nutritive chaude, après quoi ils consommeront entièrement le plastique en quelques jours, ne laissant aucune particule de microplastique.

Ce n'est pas la première fois que des scientifiques utilisent des micro-organismes pour décomposer le plastique. En 2024, du polycaprolactone (PCL) a été utilisé pour tester la capacité d'une enzyme sécrétée par des micro-organismes à le décomposer. Parallèlement, aux États-Unis, une équipe de recherche de l'Université de Californie a également créé un plastique TPU très élastique contenant des spores microbiennes capables de se décomposer en décharge.

L'innovation des scientifiques hongkongais réside toutefois dans deux aspects. Premièrement, au lieu de s'appuyer sur une seule enzyme pour décomposer le polymère, ils ont modifié des souches de Bacillus subtilis afin de produire deux enzymes agissant en synergie et se complétant mutuellement. Plus précisément, une enzyme décompose les longues chaînes polymères, perturbant leur structure initiale, tandis que l'autre les décompose. Comparée à la méthode à une seule enzyme, l'approche à deux enzymes est nettement plus efficace, permettant de décomposer presque complètement le PCL en seulement six jours.

La seconde innovation réside dans l'incorporation directe de spores microbiennes dans le matériau plastique de base, donnant naissance à un « plastique vivant ». Ce nouveau matériau possède des propriétés mécaniques durables et flexibles, similaires à celles des membranes PCL classiques. L'ajout d'une solution nutritive comme catalyseur à 50 °C active les spores bactériennes et amorce le processus de décomposition.

Dans cette expérience, les chercheurs ont utilisé le « plastique vivant » susmentionné pour créer des électrodes flexibles. Les résultats ont montré que le produit fonctionnait normalement et se décomposait spontanément au contact d'un catalyseur. Ce processus a duré deux semaines sans laisser de traces, notamment de microparticules de plastique.

Tout en soulignant les importantes applications pratiques de cette recherche, les scientifiques reconnaissent les limites de ce nouveau type de plastique : son processus de dégradation reste tributaire des conditions environnementales ou de catalyseurs. C’est pourquoi ils cherchent à développer des activateurs de spores à base d’eau, car la plupart des déchets plastiques finissent par se retrouver dans les rivières, les lacs et la mer. Ils espèrent également que cette nouvelle méthode pourra être appliquée non seulement au PCL, mais aussi à d’autres types de plastiques, notamment ceux couramment utilisés pour fabriquer des produits jetables.

MAI QUEN (Selon newatlas, American Chemical Society)

Source : https://baocantho.com.vn/tao-ra-nhua-song-tu-phan-huy-sinh-hoc-a204604.html