Des chercheurs créent des polymères biodégradables pour remplacer les billes plastiques

Les microplastiques sont un danger pour l’environnement que l’on trouve presque partout sur Terre. Ils sont libérés par la décomposition des pneus, des vêtements et des emballages en plastique. Une autre source importante de microplastiques est constituée par les minuscules billes qui sont ajoutées à certains nettoyants, cosmétiques et autres produits de beauté.

Afin de couper une partie de ces microplastiques à la source, les chercheurs du MIT ont mis au point une classe de matériaux biodégradables qui pourraient remplacer les billes de plastique actuellement utilisées dans les produits de beauté. Ces polymères se décomposent en sucres et en acides aminés inoffensifs.

« L’une des façons d’atténuer le problème des microplastiques est de trouver un moyen de nettoyer la pollution existante. Mais il est tout aussi important de se tourner vers l’avenir et de se concentrer sur la création de matériaux qui ne génèrent pas de microplastiques », explique Ana Jaklenec, chercheuse principale à l’Institut Koch pour la recherche intégrative sur le cancer du MIT.

Une double innovation prometteuse

Ces particules pourraient également trouver d’autres applications. Dans la nouvelle étude, Ana Jaklenec et ses collègues ont montré que les particules pouvaient être utilisées pour encapsuler des nutriments tels que la vitamine A. L’enrichissement des aliments avec de la vitamine A encapsulée et d’autres nutriments pourrait aider certaines des 2 milliards de personnes dans le monde qui souffrent de carences en nutriments.

Les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient utiliser ces particules pour encapsuler de la vitamine A, ainsi que de la vitamine D, de la vitamine E, de la vitamine C, du zinc et du fer. Nombre de ces nutriments sont susceptibles d’être dégradés par la chaleur et la lumière, mais les chercheurs ont constaté qu’une fois encapsulés dans les particules, les nutriments pouvaient résister à une exposition à l’eau bouillante pendant deux heures.

Applications concrètes et perspectives

Pour démontrer leur potentiel d’enrichissement des aliments, les chercheurs ont incorporé les particules dans des cubes de bouillon, qui sont couramment consommés dans de nombreux pays africains. Ils ont constaté qu’une fois incorporés au bouillon, les nutriments restaient intacts après avoir été bouillis pendant deux heures.

« Le bouillon est un ingrédient de base en Afrique subsaharienne et offre une opportunité significative d’améliorer l’état nutritionnel de plusieurs milliards de personnes dans ces régions », ajoute Ana Jaklenec.

Des tests de sécurité concluants

Dans cette étude, les chercheurs ont également testé la sécurité des particules en les exposant à des cellules intestinales humaines cultivées et en mesurant leurs effets sur les cellules. Aux doses qui seraient utilisées pour l’enrichissement des aliments, ils n’ont constaté aucun dommage pour les cellules.

Les chercheurs espèrent que leurs travaux permettront de réduire considérablement la quantité de microplastiques rejetés dans l’environnement par les produits de santé et de beauté.

« Il ne s’agit que d’une petite partie du problème plus large des microplastiques, mais en tant que société, nous commençons à reconnaître la gravité du problème. Ce travail constitue un pas en avant dans la résolution de ce problème », déclare M. Jaklenec. « Les polymères sont incroyablement utiles et essentiels dans d’innombrables applications de notre vie quotidienne, mais ils présentent des inconvénients. Cet exemple montre comment nous pouvons réduire certains de ces aspects négatifs ».

La recherche a été financée par la Fondation Gates et la National Science Foundation des États-Unis.

Légende illustration : Pour lutter contre les crises mondiales de carence en micronutriments, des chercheurs du MIT ont mis au point de nouveaux matériaux qui protègent les nutriments fragiles dans des conditions de cuisson et de stockage difficiles. Les microparticules présentées ici sont constituées de polymères biodégradables qui se dissolvent dans l’estomac pour libérer les vitamines et les minéraux encapsulés. Crédit : Linzixuan (Rhoda) Zhang, David Mankus, Dhruv Varshney, Ruiqing Xiao, Shahad Alsaiari, Abigail Lytton-Jean, Robert Langer, Ana Jaklenec.

Article : « Degradable poly(β-amino ester) microparticles for cleansing products and food fortification » – s44286-024-00151-0