Les larves de coléoptères mangeurs de polystyrène pourraient nous aider à recycler les plastiques

Enzymes produites par les bactéries intestinales dans les larves de coléoptères Zophobas le mourant peut dégrader le polystyrène utilisé dans les emballages et aider à recycler les plastiques

À travers Carissa Wong

Enzymes produites par les bactéries intestinales dans les larves de coléoptères Zophobas le mourant peut digérer le polystyrène. Les enzymes pourraient être adaptées pour décomposer le plastique dans les usines de recyclage.

Une précédente étude avait montré qu’une autre espèce de larves de coléoptères peut manger et digérer le polystyrène expansé utilisé dans les emballages grâce à l’action de Serratia fonticola bactéries dans leur intestin.

Les chercheurs ont maintenant identifié des types de bactéries qui décomposent le polystyrène dans l’intestin Z.morio Larves – connues sous le nom de « supervers » en raison de leur taille.

« Nous sommes les premiers à utiliser un procédé haute résolution [to identify] enzymes potentielles de dégradation du polystyrène dans les microbes de l’intestin du superver. Nous avons également pu identifier les souches bactériennes qui ont ces capacités de dégradation du polystyrène », explique Christian Rinke de l’Université du Queensland, en Australie.

Rinke et ses collègues ont découvert que les principales espèces bactériennes digérant le polystyrène sont incluses Pseudomonas aeruginosa et les espèces appartenant à la Rhodococci, Corynébactérie et sphingobactérie Groupes.

Ils ont découvert que ces microbes produisaient une classe d’enzymes appelées hydrolases, qui utilisent l’eau pour décomposer le polymère plastique en monomères de styrène, qui sont ensuite décomposés en cellules bactériennes.

L’équipe a divisé 171 supervers en trois groupes, dont chacun a été nourri avec du son de blé, du polystyrène ou pas de nourriture du tout pendant trois semaines. Les chercheurs ont découvert qu’en une journée, les vers ont commencé à se frayer un chemin dans les blocs de polystyrène.

« Nous avons confirmé que les supervers peuvent survivre avec un régime composé uniquement de polystyrène et même prendre un peu de poids par rapport à un groupe témoin de famine, ce qui suggère que les vers peuvent tirer de l’énergie de la consommation de polystyrène », explique Rinke. « Les supervers élevés dans du polystyrène ont même complété le cycle de vie complet, formant des pupes et éclosent en tant que coléoptères adultes. »

Cependant, les supervers mangeurs de polystyrène ont pris moins du quart du poids que les larves qui ont mangé du son ont pris, ce qui suggère que la consommation de plastique affecte leur santé.

« Une façon de travailler avec les super vers est d’ajouter la mousse de polystyrène aux déchets alimentaires ou aux bioproduits agricoles. Cela pourrait être un moyen d’améliorer la santé des vers et de contrer la grande quantité de déchets alimentaires dans les pays occidentaux », déclare Rinke.

Mais les chercheurs sont plus intéressés par la création d’un système sans super vers qui s’inspire des insectes.

« Nous nous concentrerons sur la création d’un système qui imite la dégradation mécanique du plastique par le super ver, suivie d’une décomposition supplémentaire par les enzymes bactériennes… en métabolites qui peuvent ensuite être utilisés par d’autres microbes pour fabriquer des composés chimiques de plus grande valeur. » , tel que B. le polyhydroxyalcanoate bioplastique », explique Rinke.

« Ce travail est un complément utile à la recherche sur la dégradation des plastiques par les microbes intestinaux et les enzymes d’insectes », déclare Jun Yang de l’Université Beihang en Chine. Pourtant, plus de travail est nécessaire avant l’application pour optimiser les enzymes et ajuster la composition des communautés microbiennes pour une dégradation efficace du plastique, ajoute Yang.

« Il est encore trop tôt pour prédire quand un bioprocédé de recyclage du polystyrène sera disponible. Il faudra du temps pour isoler et caractériser ces enzymes… puis les concevoir pour répondre aux exigences strictes de développement d’un processus de recyclage biologique », déclare Ren Wei de l’Université de Greifswald, en Allemagne.

Référence magazine : Génomique microbienneDOI : 10.1099 / mgen.0.000842