Des biologistes allemands découvrent une enzyme “Pac-Man” qui dégrade les bioplastiques et les antibiotiques.

Les chercheurs allemands ont fait une découverte fascinante : une enzyme présente dans le sol capable de décomposer un bioplastique d’origine végétale ainsi que des antibiotiques de type pénicilline. Cette avancée offre un aperçu prometteur sur le rôle que pourrait jouer la nature dans la lutte contre la pollution plastique.

Détails de la Découverte

Cette découverte provient d’une étude menée par l’Université de Konstanz, qui s’est intéressée au LCAP, un plastique biodégradable déposé dans le sol forestier pendant plus d’une année. Lors de l’analyse ultérieure de ce plastique, les images au microscope ont révélé une surface marquée par de petites cavités évoquant des bactéries, signe d’une activité microbienne importante, comme l’a rapporté Sci.News.

Le plastique utilisé, un polyester aliphatique à chaînes longues, est dérivé de molécules longues issus d’huiles végétales. Après avoir séquencé l’ADN des microbes vivant sur le support, l’équipe de recherche, dirigée par Harry Lerner, a pu identifier une enzyme qu’ils ont nommée LCPH1.

Harry Lerner a expliqué que des petites morceaux de film bioplastique LCAP avaient été enterrés dans la couche supérieure de l’humus de la forêt, à environ 10 centimètres de profondeur. C’est à cet endroit que se produisent la décomposition de la cellulose et d’autres polymères naturels comme la cutine, un polyester d’origine végétale.

Modélisant LCPH1, les chercheurs ont remarqué que cette enzyme a un site actif large, décrit comme ayant une forme de « Pac-Man », ce qui lui permet d’interagir à la fois avec les chaînes de plastique et les molécules d’antibiotiques. Ils ont constaté que cette enzyme est capable de décomposer le bioplastique en ses constituants et neutralise également des antibiotiques comme la pénicilline et l’ampicilline, rendant ces médicaments inefficaces contre les bactéries.

Contextualisation du Problème

La pollution plastique représente bien plus qu’un simple désagrément esthétique. Comme les auteurs de l’étude l’ont souligné, “la dégradation des déchets plastiques en micro- et nanoplastiques, aggravée par la lente dégradation biologique de nombreux plastiques modernes, est devenue un véritable enjeu environnemental et de santé publique.” De plus, les débris plastiques peuvent servir de vecteurs pour transporter des contaminants chimiques et des microbes nuisibles.

Lerner a également mentionné que “la structure de l’enzyme ressemble à celle des enzymes bactériennes capables de couper le cycle beta-lactame de certains antibiotiques, ce qui génère une résistance bactérienne aux traitements.”

Actions en Cours

Le professeur David Schleheck, coauteur de l’étude, a déclaré qu’il était crucial pour nous, humains, de collaborer avec les capacités des microbes afin de résoudre la problématique environnementale de la pollution plastique. Il a ajouté que les résultats sont “encourageants” car les bactéries semblent s’adapter à la dégradation des plastiques polyesters plus rapidement que prévu.

Perspectives et Progrès

Cette découverte témoigne de l’élargissement du domaine de recherche sur la biologie du sol et le recyclage, allant même jusqu’à transformer les déchets en médicaments utiles.

• Une entreprise technologique a mis en place une méthode pour utiliser des micro-organismes afin de cibler les microplastiques dans le sol.

• À Édimbourg, des scientifiques ont démontré que des déchets plastiques peuvent être convertis en médicaments tels que le paracétamol.

Ces recherches ouvrent la voie à plusieurs approches pour traiter la pollution plastique, notamment par le biais de matériaux plus intelligents, d’amélioration du recyclage et de la chimie microbienne. L’enzyme « Pac-Man » de l’équipe de Konstanz est une indication supplémentaire que des nouvelles solutions s’émergent.