Les scientifiques utilisent des bactéries E-pure pour produire une nouvelle version plus résistante et écologique du plastique en plastique biodégradable

Une équipe de scientifiques a transformé une bactérie commune en une « usine vivante » qui produit du plastique biodégradable sans toxique par -product

Le plastique est partout: dans les vêtements que nous portons, dans les récipients que nous utilisons tous les jours, même dans l'eau que nous buvons. Nous avons tellement produit qu'il se trouve maintenant dans les mers, dans la glace polaire et même dans notre corps. Pourtant, continuer à le faire sans cela semble impossible: il est confortable, résistant, bon marché. Mais aussi nocif, polluant et presque indestructible.

Aujourd'hui, cependant, il y a un espoir concret que quelque chose est sur le point de changer. Au Japon, un groupe de chercheurs de l'Université de Kobe a trouvé un moyen de produire du plastique biodégradable plus résistant que le traditionnel, en utilisant autre que une bactérie: la municipalité Escherichia coli. La découverte pourrait révolutionner le secteur plastique, offrant une solution écologique et efficace à la pollution plastique.

Le cœur de la découverte est une nouvelle molécule, biodégradable et plus résistante

Les bouteilles que nous buvons tous les jours, les emballages et de nombreux objets en plastique sont faits d'animaux de compagnie, un type de plastique très résistant qui est obtenu à partir de l'huile. Pour le rendre si difficile, l'acide téréphtalique, une substance qui ne se dégrade cependant pas facilement et reste dans l'environnement pendant des décennies, voire des siècles.

Les scientifiques recherchent un substitut à l'origine biologique depuis des années, c'est-à-dire une molécule naturelle qui peut garantir la même performance, mais sans endommager l'environnement. L'un des plus prometteurs est le 2,5-PDCA (2,5-pyridincarbossillé), une molécule avec une petite mais fondamentale différence par rapport à l'acide téréphtalique: il contient un atome d'azote dans sa structure chimique.

Cela semble un détail, mais ce petit changement vous permet de créer des plastiques biodégradables plus forts et en même temps. Le véritable obstacle, à ce jour, était de le produire efficacement et sans créer de déchets ou de substances toxiques.

Comment fonctionne la nouvelle méthode

Dans le passé, il avait déjà essayé de créer le 2,5-PDCA à partir d'une molécule appelée PCA, mais le processus était compliqué, plein de passages inutiles et a conduit à des déchets indésirables. La molécule intermédiaire s'est cassée facilement avant de devenir utile.

L'équipe japonaise, dirigée par les médecins Shuhei Noda et Tsutomu Tanaka, a pensé à la boîte. Ils ont décidé d'utiliser une autre molécule, appelée PABA (acide p-mininobenzoïque), qui a déjà l'atome d'azote dans la bonne position. Ils ont donc évité le passage instable et ont réussi à obtenir une réaction chimique plus propre, directe et efficace.

Ils ont ensuite comparé les deux méthodes, modifiant deux souches différentes de la bactérie E. coli: L'un a suivi l'ancienne méthode, l'autre. Le résultat était clair: la nouvelle route est bien meilleure, car elle produit plus de plastique, en moins de temps et sans déchets toxiques.

Du sucre au plastique

Mais ce n'est pas ici. Les chercheurs sont allés plus loin: ils ont transformé E. coli Dans une véritable usine vivante, capable de prendre du sucre (glucose) et de la convertir directement en plastique souhaité. Pour ce faire, ils ont dû changer l'ADN de la bactérie avec des techniques de génie génétique très avancées.

Au cours des expériences, ils sont tombés sur un problème inattendu: l'une des enzymes introduites a produit du peroxyde d'hydrogène (H₂o₂), une substance qui a fini par endommager l'ensemble du processus. La solution consistait à ajouter un composé qui neutralise le peroxyde, permettant au système de fonctionner correctement.

À ce stade, l'équipe a décidé de déplacer l'expérience des tubes vers un biorecteur d'un litre, c'est-à-dire un récipient contrôlé où des variables telles que la température, le pH et l'oxygène peuvent être gérées.

En seulement six jours (144 heures), la culture bactérienne a produit la quantité la plus élevée jamais enregistrée de 2,5-PDCA via une fermentation microbienne. Un vrai record.

Un tournant qui peut tout changer

Cette expérience n'est pas seulement une curiosité scientifique: elle pourrait vraiment changer la façon dont nous produisons du plastique à l'avenir. C'est une solution plus durable et pourrait réduire l'énorme impact environnemental du plastique traditionnel.

Nous sommes encore loin d'une grande production industrielle à l'échelle, mais la route est tracée. Comme l'explique le Dr Tanaka, il y a encore des obstacles à surmonter, en particulier bon marché, mais la technologie est plus proche que jamais de la réalité.

Grâce à ce travail, nous pourrions un jour produire du plastique qui ne se polluait plus avec les raffineries, mais en utilisant des bactéries alimentaires en sucre, dans un processus propre, naturel et efficace.

Source: ingénierie métabolique