Deux substances présentes dans la salive des vers de cire – des larves de papillons nocturnes qui mangent de la cire fabriquée par les abeilles pour construire des nids d’abeilles – décomposent facilement un type commun de plastique, ont déclaré des chercheurs, dans une avancée potentielle dans la lutte mondiale contre la pollution plastique.
Les chercheurs ont déclaré que les deux enzymes identifiées dans la salive de la chenille dégradaient rapidement et à température ambiante le polyéthylène, le plastique le plus utilisé au monde et un contributeur majeur à la crise environnementale s’étendant des fosses océaniques aux sommets des montagnes.
L’étude s’appuie sur les découvertes de chercheurs de 2017 selon lesquelles les vers de cire étaient capables de dégrader le polyéthylène, même si à l’époque on ne savait pas comment ces petits insectes s’y prenaient. La réponse était par des enzymes – des substances produites par des organismes vivants qui déclenchent des réactions biochimiques.
Pour que le plastique se dégrade, l’oxygène doit pénétrer dans le polymère – ou la molécule de plastique – lors d’une étape initiale importante appelée oxydation. Les chercheurs ont découvert que les enzymes effectuaient cette étape en quelques heures sans nécessiter de prétraitement tel que l’application de chaleur ou de rayonnement.
Cela « change le paradigme de la biodégradation du plastique« , a déclaré la biologiste moléculaire Federica Bertocchini du Conseil national espagnol de la recherche (CSIC), qui a dirigé l’étude publiée dans la revue Nature Communications.
Le plastique est fait de polymères conçus pour être difficiles à décomposer et contient des additifs qui augmentent la durabilité, ce qui signifie qu’il peut rester intact pendant des années, des décennies ou des siècles.
« Les mêmes caractéristiques qui font du plastique le matériau unique et utile qu’il est créent l’un des problèmes les plus critiques de ce siècle« , a déclaré Federica Bertocchini.
« Les plastiques restent longtemps dans l’environnement. Ils finissent par se décomposer en petites particules, devenant ainsi la source de micro et nano particules de plastique. Ces particules de plastique ont été trouvées partout, de l’Antarctique à la pluie et à l’eau du robinet, qui non seulement causent des problèmes environnementaux évidents, mais constituent un problème croissant pour la santé humaine », a ajouté la chercheuse.
Du miel au plastique
Le polyéthylène, créé pour la première fois en 1933, est peu coûteux, durable et n’interagit pas avec les aliments, ce qui le rend utile pour les emballages alimentaires et les sacs d’épicerie, entre autres applications.
Les vers de cire sont les larves de teignes de cire, une espèce appelée Galleria mellonella. Considérées comme nuisibles par les apiculteurs, les chenilles se nourrissent de cire d’abeille, de pollen et de miel, parfois aussi de larves d’abeilles.
L’idée serait de produire synthétiquement les enzymes salivaires des vers, ce que les chercheurs ont réussi à faire, pour décomposer les déchets plastiques. Federica Bertocchini a déclaré que l’utilisation de milliards de vers de cire pour faire le travail présente des inconvénients, notamment la génération de dioxyde de carbone lorsqu’ils métabolisent le polyéthylène.
« Dans notre cas, les enzymes oxydent les plastiques, les décomposant en petites molécules. Cela suggère des scénarios alternatifs pour traiter les déchets plastiques dans lesquels les plastiques peuvent être dégradés dans des conditions contrôlées, limitant ou éventuellement éliminant complètement la libération de microplastiques« , a déclaré la co- auteure de l’étude, Clemente Fernandez Arias, écologiste et mathématicienne au CSIC.
Une fondation liée à la société allemande d’ingénierie plastique Röchling a aidé à financer la recherche. Federica Bertocchini est l’un des deux dirigeants d’une société madrilène appelée Plasticentropy qui travaille à commercialiser l’utilisation des enzymes pour décomposer les déchets plastiques.
La poursuite de la dégradation du plastique par des moyens biologiques, ou biodégradation, se concentrait auparavant principalement sur les micro-organismes. Il a été découvert qu’une poignée de micro-organismes décomposaient le plastique, mais ne ralentissaient et ne nécessitaient qu’un prétraitement, ce qui compliquait l’aspect pratique de son exploitation.