Les matériaux plastiques, bien qu’indispensables dans notre vie quotidienne, posent un problème majeur lorsqu’ils sont abandonnés dans l’environnement. Ne se décomposant pas, ils s’accumulent et entraînent une pollution mondiale.
Une solution prometteuse a été récemment découverte : les bactéries du genre Halopseudomonas. Des chercheurs allemands ont étudié de plus près ces bactéries. Leurs résultats, publiés dans deux articles conjoints dans la revue Microbial Biotechnology, pourraient préparer le terrain à de nouvelles stratégies de lutte contre la pollution plastique.
Les bactéries Halopseudomonas et le plastique
Les bactéries Halopseudomonas vivent dans les profondeurs marines, notamment dans les zones polluées par le pétrole brut ou les métaux lourds. Cependant, elles ont également été trouvées dans les tas de compost.
Les chercheurs de Jülich et Düsseldorf ont découvert que ces bactéries ont un appétit particulier pour les polyesters polyuréthanes. Ce type de plastique est utilisé pour revêtir les textiles, les cordes et les filets de pêche, ce qui améliore leur durabilité mais rend en même temps plus difficile la décomposition ou le recyclage de ces matériaux plastiques.
Une solution prometteuse
Une solution prometteuse à ce problème réside dans la bactérie Halopseudomonas formosensis FZJ, qui a été isolée à partir d’un tas de compost. Cette bactérie peut rapidement biodégrader les revêtements de polyester uréthane et est particulièrement tolérante aux hautes températures qui se produisent typiquement dans le compost.
Les chercheurs dirigés par le Professeur Nick Wierckx de l’Institut des bio- et géosciences (IBG-1) du Centre de recherche de Jülich ont réussi à élucider les voies métaboliques sous-jacentes à ce processus. Dans l’article de Jan de Witt et al., ils décrivent également une enzyme impliquée dans la dégradation du revêtement.
Vers une application biotechnologique
Les chercheurs de l’Institut de technologie des enzymes moléculaires de l’HHU Düsseldorf, dirigés par le Professeur Karl-Erich Jaeger, ont étudié d’autres étapes vers une mise en œuvre pratique.
Dans l’article de Luzie Kruse et al., ils débloquent davantage les bactéries Halopseudomonas pour des applications biotechnologiques en développant des stratégies de culture appropriées et des méthodes biologiques moléculaires permettant la modification génétique de ces bactéries. Il est également démontré que ces bactéries peuvent utiliser des acides dicarboxyliques, qui sont des composants de nombreux plastiques.
En synthèse
« Ces deux publications fournissent des informations détaillées sur la dégradation microbienne des plastiques et soulignent l’importance de la nouvelle bactérie isolée pour les futurs processus permettant la biodégradation et le bio-upcycling des plastiques », s’accordent à dire Nick Wierckx et Karl-Erich Jaeger.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que les bactéries Halopseudomonas?
Les bactéries Halopseudomonas sont un genre de bactéries qui vivent dans les profondeurs marines, notamment dans les zones polluées par le pétrole brut ou les métaux lourds. Elles ont également été trouvées dans les tas de compost.
Pourquoi sont-elles importantes dans la lutte contre la pollution plastique?
Les bactéries Halopseudomonas ont un appétit particulier pour les polyesters polyuréthanes, un type de plastique couramment utilisé. Elles peuvent rapidement biodégrader ces plastiques, ce qui pourrait être une solution prometteuse à la pollution plastique.
Quels sont les progrès réalisés dans la recherche sur ces bactéries?
Des chercheurs ont réussi à élucider les voies métaboliques par lesquelles ces bactéries dégradent les plastiques. Ils ont également développé des stratégies de culture et des méthodes de modification génétique pour ces bactéries, ouvrant la voie à des applications biotechnologiques.
Quels sont les défis à relever pour l’application de ces découvertes?
Il reste encore beaucoup à faire pour mettre en œuvre ces découvertes à grande échelle. Cela comprend le développement de méthodes pour cultiver et modifier génétiquement ces bactéries de manière efficace et économique.
Quelles sont les implications futures de ces découvertes?
Si ces découvertes peuvent être mises en œuvre à grande échelle, elles pourraient jouer un rôle majeur dans la lutte contre la pollution plastique. Elles pourraient également ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de recyclage et de gestion des déchets.
Références
Légende illustration principale : Réfraction de la lumière sur des couches de différentes épaisseurs de bactéries Halopseudomonas (Copyright : IMET)
Jan de Witt et al., « Microbial Biotechnology », Forschungszentrum Jülich et Université Heinrich Heine de Düsseldorf, 2023.
Kruse, L., Loeschcke, A., Witt, J. de, Wierckx, N., Jaeger, K.-E., Thies, S. Halopseudomonas species: Cultivation and molecular genetic tools Microb. Biotechnol. (2023), DOI: 10.1111/1751-7915.14369
de Witt, J., Molitor, R., Gätgens, J., Ortmann de Percin Northumberland, C., Kruse, L., Polen, T., Wynands, B., van Goethem, K., Thies, S., Jaeger, K.-E., Wierckx, N. (2023). Biodegradation of poly(ester-urethane) coatings by Halopseudomonas formosensis. Microb. Biotechnol. DOI: 10.1111/1751-7915.14362
