Les polyoléfines sont un type de plastique résistant à la dégradation. Cela rend ce plastique – que l’on retrouve dans tout, des sacs d’épicerie aux pare-chocs de voiture – difficile à recycler. Dans une nouvelle étude, les scientifiques ont découvert une solution potentielle, la levure Yarrowia lipolytica.
L’étude a révélé que la levure peut utiliser les hydrocarbures provenant des déchets plastiques polyoléfiniques pour développer ses propres cellules. Pour ce faire, il oriente sa production de protéines vers le métabolisme énergétique et lipidique afin de se développer grâce aux hydrocarbures. Il peut également produire de l’acide citrique et des lipides neutres qui peuvent être utilisés pour fabriquer des polyesters et des polyuréthanes biodégradables.
Le papier est publié dans la revue mSystèmes.
Les déchets plastiques tels que les polyoléfines constituent un défi pour le recyclage biologique. Il s’agit d’un ensemble de processus qui utilisent des options naturelles telles que les microbes pour décomposer et réutiliser les plastiques. Cette étude a découvert des levures qui peuvent servir de catalyseurs microbiens pour les plastiques. Cela ferait des levures un choix prometteur pour les processus durables de valorisation biologique des déchets plastiques. Les résultats constituent une étape vers la décarbonisation et la réduction de la pollution environnementale due à la consommation de plastique, à l’incinération et au stockage dans les décharges.
Le monde a besoin de processus durables de valorisation biologique des déchets plastiques dans une bioéconomie circulaire afin de promouvoir la décarbonisation et de réduire la pollution environnementale due à la consommation de plastique, à l’incinération et au stockage dans les décharges. Cette recherche a utilisé la caractérisation des souches et l’analyse protéomique pour révéler les solides capacités métaboliques de Y. lipolytica pour la valorisation du polyéthylène en produits chimiques de grande valeur.
Lors de sa croissance sur des hydrocarbures, Y. lipolytica s’est divisée en cellules planctoniques et liées au pétrole, chacune présentant des protéomes distincts et des distributions d’acides aminés investies dans l’établissement de ces protéomes. Y. lipolytica a nécessité une réallocation significative du protéome vers les métabolismes énergétique et lipidique pour une croissance robuste sur les hydrocarbures avec le n-hexadécane comme substrat préférentiel.
Cette croissance comprenait l’expression et la régulation positive de nombreuses protéines et voies associées, notamment la voie de dégradation des hydrocarbures, le cycle de Krebs, le shunt du glyoxylate et, de manière inattendue, le métabolisme du propionate. Cependant, un surinvestissement apparent dans ces mêmes catégories pour utiliser des huiles plastiques dépolymérisées complexes s’est fait au détriment de la biosynthèse des protéines, limitant ainsi la croissance cellulaire.
Dans l’ensemble, cette étude explique comment Y. lipolytica active son métabolisme pour utiliser l’huile plastique dépolymérisée et fait de Y. lipolytica un hôte prometteur pour le recyclage des déchets plastiques.
Plus d’information:
Caleb Walker et al, Proteomes révèlent les capacités métaboliques de Yarrowia lipolytica pour le recyclage biologique du polyéthylène en produits chimiques de grande valeur, mSystèmes (2023). DOI : 10.1128/msystems.00741-23