Des scientifiques ont mis en évidence que des bactéries couramment trouvées dans les eaux usées peuvent décomposer le plastique et le transformer en source de nourriture. Les chercheurs voient dans cette découverte prometteuse un espoir pour combattre l’un des principaux problèmes de la pollution mondiale.

Dans une étude publiée jeudi 3 octobre dans Environmental Science and Technology, des chercheurs ont examiné Comamonas testosteroni, une bactérie qui se développe sur le polyéthylène téréphtalate, ou PET, un plastique couramment utilisé dans les emballages alimentaires à usage unique et les bouteilles d’eau. Le PET représente environ 12% des déchets solides mondiaux et 90 millions de tonnes du plastique produit chaque année.

«Le potentiel des microbes présents dans notre environnement est encore largement inexploité pour trouver des solutions durables», a déclaré Ludmilla Aristilde, autrice principale de l’étude et professeure associée en ingénierie civile et environnementale à l’université Northwestern dans l’Etat de l’Illinois, aux États-Unis.

Contrairement à la plupart des autres bactéries qui prospèrent avec des sources de sucre, C. testosteroni a un régime plus complexe, incluant des matériaux chimiques issus des plantes et des plastiques, qui mettent plus de temps à se décomposer. Les chercheurs sont les premiers à démontrer non seulement que cette bactérie peut décomposer le plastique, mais aussi à expliquer précisément comment elle s’y prend.

En six étapes minutieuses, utilisant des techniques d’imagerie complexes et d’édition génétique, les auteurs ont découvert que la bactérie commence par décomposer physiquement le plastique en petits morceaux. Ensuite, elle libère des enzymes – des composants cellulaires qui accélèrent les réactions chimiques – pour décomposer chimiquement le plastique en une source de nourriture riche en carbone, appelée téréphtalate.

Nanqing Zhou, principal auteur de l’étude et chercheur postdoctoral, a comparé la consommation de plastique par les bactéries à la manière dont les humains mangent du bœuf. «Si vous voulez manger du bœuf, vous devez le couper en différentes parties, certaines que vous pouvez manger, d’autres non», a expliqué Zhou. «Vous le découpez en morceaux de steak, puis vous le cuisinez, et ensuite, vous le coupez en plus petits morceaux avant de le digérer.»

Les auteurs ont étudié les habitudes alimentaires de C. testosteroni avec une telle précision qu’ils ont pu identifier l’enzyme spécifique qui permet à ces bactéries de transformer le plastique non comestible en un festin riche en carbone. Pour confirmer leur découverte, ils ont retiré le gène responsable de la production de cette enzyme, observant alors une réduction significative de la capacité de C. testosteroni à décomposer le plastique.

Bien que ces bactéries soient prometteuses pour lutter contre la pollution, elles ne sont pas encore prêtes à être introduites dans les stations d’épuration ou les décharges comme solution de nettoyage. «Nous souhaitons que le plastique soit décomposé beaucoup plus rapidement que ne le font les bactéries», a déclaré Rebecca Wilkes, co-autrice de l’étude et chercheuse postdoctorale au National Renewable Energy Laboratory, principal laboratoire du département de l’Energie des Etats-Unis.

Selon Wilkes, les bactéries mettent plusieurs mois à décomposer des morceaux de plastique. Pour que ces bactéries deviennent des outils efficaces, il faut encore optimiser leur capacité à décomposer les polluants plus rapidement. Une approche consiste à favoriser leur croissance en leur fournissant une source alimentaire supplémentaire, comme l’acétate.

L’étude ajoute un nouvel outil à notre arsenal pour la protection de l’environnement. La pollution plastique est un problème majeur, mais pas insurmontable, selon Timothy Hoellein, professeur de biologie à l’université Loyola de Chicago. «Il existe de nombreux types de plastique, et tout autant de solutions potentielles pour réduire les dégâts environnementaux causés par la pollution plastique», a-t-il déclaré. «Nous sommes dans la meilleure position pour explorer toutes les options simultanément.»