Ce "cocktail" d'enzymes qui dévore le plastique

Des chercheurs ont créé une "super enzyme" en combinant deux enzymes d'une bactérie mangeuse de plastique. Cette dernière, optimisée pour dégrader le PET, pourrait servir à décomposer les matières mixtes difficiles à recycler comme les vêtements synthétiques.

2020 10 08 11h27 27Ces nouvelles «super enzymes» dégradent le plastique 6 fois plus vite. © Roman MILERT / Adobe stock

À peine 24,2 % du plastique est recyclé en France, selon les chiffres de Plastics Europe. Et pour cause: le plastique est souvent mélangé à d'autres matériaux, ce qui rend sa séparation et sa réutilisation très difficile.

Prenez par exemple les vêtements, souvent constitués d'un mélange de fibres polyester et de coton. Plus de 700.000 fibres de microplastique peuvent être relâchées lors d'une lessive de vêtements synthétiques, qui se retrouvent ensuite dans l’océan.

Pour résoudre ce casse-tête, les scientifiques britanniques affirment avoir créé une «super enzyme» capable de dégrader le PET (polytéréphtalate d'éthylène), l'un des plastiques les plus communs, et six fois plus rapidement qu'avec les procédés existants.

Une bactérie trouvée dans une décharge

En 2016, des chercheurs japonais avaient découvert dans une décharge de plastique une bactérie nommée I. sakaiensis produisant des enzymes capables de dépolymériser le PET en six semaines.

Une autre équipe avait ensuite créé une version améliorée de l'enzyme PETase. C'est une nouvelle étape franchie aujourd'hui, avec l'association de cette enzyme mutante et d'une autre enzyme fabriquée à partir de la MHETase, qui dégrade le sous-produit de la première décomposition, le mono(2-hydroxyéthyl) téréphthalate (MHET), en acide téréphtalique (TPA) et éthylène glycol. Ces derniers peuvent ensuite être facilement dégradés par les micro-organismes dans la nature.

L'association des deux enzymes découpe le PET deux fois plus vite que la PETase seule, et le fait de les connecter entre elles multiplie encore par trois la vitesse de réaction, détaille John McGeehan, professeur à l'université de Portsmouth et coauteur de l'étude publiée dans la revue PNAS. «Cela montre tout le potentiel des cocktails d'enzymes pour dépolymériser le plastique.»

7f7eded351 50168170 ezgifcom gif maker 2Le MHET (en violet) est transformé en éthylène glycol et autres résidus grâce à la MHETase (enzyme représentée en arrière-plan en transparent). Ces résidus de la première réaction (en blanc) vont ensuite subir une deuxième réaction qui donne de l’acide téréphtalique (TPA). © Brandon Knott et al, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020

En avril, la startup française Carbios avait annoncé avoir développé des enzymes capables de dégrader le PET. Son procédé nécessite toutefois de chauffer le plastique à 70 °C, là où la nouvelle enzyme dégrade le plastique à température ambiante.

«Si nous pouvons lier nos enzymes améliorées à celles de compagnies comme Carbios, il serait possible de démarrer des usages industriels d'ici un à deux ans», assure John McGeehan au Guardian.

Cette super-enzyme pourrait également être associée avec d'autres qui digèrent les fibres naturelles comme le coton afin de dégrader des vêtements en fibres mixtes, espère le chercheur.

Le plastique, nouvelle source de nourriture ?

Il est étonnant de constater comment les bactéries s'adaptent rapidement pour digérer un matériau qui n'existait pas il y a encore 30 ans.

Et elles ne sont pas les seules. En 2012, des chercheurs avaient découvert en Amazonie un champignon mangeur de polyuréthane, un plastique très utilisé dans l'industrie dans la fabrication de mousses isolantes, de peintures ou d'élasthanne (Lycra).

En 2017, une apicultrice avait constaté que la larve de la fausse teigne de la cire (Galleria mellonella), raffolait du Polyéthylène (PE). Reste que le plus simple serait de produire moins de plastique, ou du moins du bioplastique naturellement biodégradable.

Céline DELUZARCHE - © Futura Sciences

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