Une bactérie trouvée dans la mer peut dégrader un plastique qui autrement résiste à la dégradation microbienne dans les environnements marins.
Une bactérie able de dégrader le polymère commun polybutylène succinate (PBS), qui se biodégrade naturellement dans une mesure limitée dans les environnements marins, pourrait conduire à de meilleures façons de recycler ce polymère. Le potentiel de la bactérie et de sa molécule enzymatique qui décompose le PBS a été découvert par des chercheurs de l’Université d’Hokkaido, en collaboration avec des collègues du groupe Mitsubishi Chemical au Japon. L’équipe a publié ses résultats dans la revue Environmental Microbiology.
Le PBS est généralement considéré comme un polymère respectueux de l’environnement en raison de sa biodégradabilité lorsqu’il est rejeté sur terre et exposé à l’atmosphère. Cela a conduit à son utilisation croissante depuis le début des années 1990 dans les plastiques industriels, notamment les films de paillage, les sacs compostables et les emballages de restauration. Mais de nombreux plastiques jetés finissent par se retrouver dans la mer et, malheureusement, le PBS ne se biodégrade pas bien dans cet environnement.
« La pollution plastique dans l’océan est un problème mondial et nous devons y faire face en acquérant une nouvelle compréhension du comportement du plastique dans cet environnement et de nouvelles technologies pour lutter contre la air pollution », déclare Tomoo Sawabe, chef de l’équipe de recherche de la faculté de l’Université d’Hokkaido. des sciences halieutiques.
Comme seul un petit nombre de micro-organismes marins capables de biodégrader le PBS avaient été découverts auparavant, Sawabe et ses collègues se sont mis à la recherche d’autres, in addition actifs.
Ils ont examiné l’effet sur le PBS de microbes recueillis dans l’eau de mer naturelle au huge du Japon, ce qui leur a permis d’identifier plusieurs styles de bactéries marines susceptibles de le dégrader. Ils ont également identifié l’enzyme responsable de la dégradation du PBS dans une souche spécifique de bactérie appelée Vibrio ruber. Ils ont nommé l’enzyme PBSase.
Ils sont ensuite allés as well as loin en utilisant des procedures de biologie moléculaire pour insérer le gène de la PBSase dans la bactérie commune Escherichia coli, qu’ils ont cultivée pour produire des échantillons hautement purifiés de l’enzyme en vue d’une étude as well as approfondie.
« Élucider le mécanisme de dégradation dans l’eau de mer au niveau moléculaire pourrait conduire au développement de nouveaux polymères marins biodégradables », explique Yasuhito Yamamoto, collaborateur de Sawabe chez Mitsubishi Chemical Corporation du groupe Mitsubishi Chemical. « Cette enzyme pourrait être utilisée comme accélérateur de décomposition ou catalyseur pour le recyclage chimique des déchets plastiques collectés. »
La disponibilité de l’enzyme purifiée a également permis aux chercheurs d’examiner sa structure, avec des simulations suggérant qu’elle était étroitement liée à une autre enzyme connue pour dégrader un autre polymère courant : le polyéthylène téréphtalate (PET).
« En explorant l’activité de l’enzyme dans la dégradation d’autres polymères, tels que le PET, nous espérons que nos travaux contribueront additionally largement aux progrès des technologies de recyclage du plastique », conclut Sawabe.
Cette recherche s’inscrit dans le cadre d’efforts furthermore larges visant à répondre à la complexité des technologies de polymères biodégradables causée par leur biodégradabilité différente sur terre et dans la mer. En en apprenant davantage sur ce qui contrôle la biodégradabilité dans différents environnements, les scientifiques pourront, espérons-le, développer des polymères les mieux adaptés aux environnements dans lesquels ils sont utilisés et à ceux dans lesquels ils pourraient se retrouver après utilisation.
