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Les enzymes dans la lutte contre le PET flood: les bactéries mangent le plastique plus vite

Que peut-on faire contre les masses de déchets plastiques? Certaines bactéries peuvent décomposer les plastiques. Les chercheurs ont maintenant combiné les enzymes responsables de cela et ont ainsi considérablement accéléré la dégradation.

L’étude d’une équipe de recherche américano-britannique laisse espérer dans la lutte contre l’inondation de plastique: selon cela, la combinaison de deux enzymes bactériennes peut accélérer considérablement la dégradation du polyéthylène téréphtalate (PET) plastique commun. Pour ce faire, les scientifiques ont utilisé deux enzymes qui se trouvent dans la bactérie du sol Ideonella sakaiensis. Cela est devenu connu il y a quelques années car il peut décomposer le plastique. Une combinaison spéciale d’enzymes augmente considérablement ce potentiel, comme l’écrivent Gregg Beckham du National Renewable Energy Laboratory à Golden, Colorado et John McGeehan de l’Université de Portsmouth dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Les bouteilles en PET s’accumulent souvent comme des déchets dans l’environnement et polluent également l’océan.

(Photo: photo alliance / Martin Grimm)

Le PET est l’un des plastiques les plus fréquemment utilisés et est utilisé pour les bouteilles et autres récipients, les feuilles et les fibres textiles. Parce que le PET peut survivre pendant des siècles dans la nature, les déchets s’accumulent de plus en plus dans l’environnement. En 2016, des scientifiques japonais ont rapporté la découverte de la bactérie I. sakaiensis dans une usine de recyclage de bouteilles en plastique. À ce moment-là, ils ont réalisé que ces bactéries peuvent utiliser le PET comme source de nourriture et que les deux enzymes PETase et MHETase en sont responsables.

Le groupe de recherche a maintenant analysé les enzymes en détail à l’aide d’approches structurelles, biochimiques et bioinformatiques. Par exemple, ils ont découvert que le mode d’action de la PETase est similaire à celui de la cutinase – une enzyme qui aide les champignons à pénétrer les plantes. Ils ont également déterminé la structure tridimensionnelle des enzymes.

Deux fois plus vite

La PETase seule peut décomposer le PET, ce que la MHETase ne peut pas. Cependant, cela est capable de décomposer un produit intermédiaire dans la dégradation du PET, l’acide mono- (2-hydroxyéthyl) téréphtalique (MHET). Les deux enzymes dégradent ensemble le PET environ deux fois plus vite que la PETase seule.

« Nos premières expériences ont montré qu’ils fonctionnent mieux ensemble », a déclaré McGeehan dans un communiqué de son université. « C’est pourquoi nous avons décidé de les combiner physiquement. » Avec cette double enzyme combinée, les chercheurs ont multiplié par trois le taux de dégradation.

«Pris ensemble, ces résultats fournissent des informations sur la dégradation du PET par le système à deux enzymes et inspireront les efforts futurs pour biodégrader et raffiner les plastiques mixtes», écrivent Beckham, McGeehan et ses collègues. Dans les applications biotechnologiques, les enzymes pourraient aider à construire une économie circulaire du PET.

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