Des scientifiques mettent au point un "intestin de ver" artificiel pour décomposer les plastiques
L'espoir d'une solution inspirée par la nature pour lutter contre la pollution plastique mondiale
En nourrissant des vers de plastique et en cultivant les microbes présents dans leurs intestins, des chercheurs de l'école d'ingénierie civile et environnementale (CEE) de la NTU et du Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering (SCELSE) ont mis au point une nouvelle méthode pour accélérer la biodégradation des Plastiques.
(De gauche à droite) Les membres de l'équipe de recherche de la NTU sont le Dr Sakcham Bairoliya, chercheur, le professeur associé Cao Bin et le Dr Liu Yinan, chercheur.
NTU Singapore
Les scientifiques de la NTU ont nourri les vers avec différents régimes en plastique et ont extrait les microbiomes de leurs intestins, en les incubant dans des flacons pour former un "intestin de ver" artificiel.
NTU Singapore
Des études antérieures ont montré que les vers Zophobas atratus - les larves du coléoptère sombre couramment vendu comme aliment pour animaux de compagnie et connu sous le nom de "super vers" pour sa valeur nutritionnelle - peuvent survivre avec un régime de plastique parce que leur intestin contient des bactéries capables de décomposer les types de plastique courants. Toutefois, leur utilisation dans le traitement des plastiques n'a pas été possible en raison de la lenteur de leur alimentation et de l'entretien des vers.
Les scientifiques de la NTU ont maintenant démontré qu'il était possible de surmonter ces difficultés en isolant les bactéries intestinales du ver et en les utilisant pour faire le travail sans qu'il soit nécessaire d'élever le ver à grande échelle.
Cao Bin, professeur associé à l'école d'ingénierie et chercheur principal à SCELSE, a déclaré : "Un seul ver ne peut consommer que quelques milligrammes de plastique au cours de sa vie, alors imaginez le nombre de vers dont nous aurions besoin si nous devions compter sur eux pour traiter nos déchets plastiques. Notre méthode élimine ce besoin en supprimant le ver de l'équation. Nous nous concentrons sur la stimulation des microbes utiles dans l'intestin du ver et sur la construction d'un "intestin de ver" artificiel capable de décomposer efficacement les matières plastiques".
L'étude, publiée dans Environment International en janvier, s'inscrit dans le cadre de l'engagement de l'université à encourager l'innovation et à traduire la recherche en solutions pratiques qui profitent à la société dans le cadre de son plan stratégique quinquennal NTU2025.
Développement d'un intestin artificiel de ver
Pour mettre au point leur méthode, les scientifiques de la NTU ont nourri trois groupes de super vers avec différents régimes en plastique - polyéthylène haute densité (PEHD), polypropylène (PP) et polystyrène (PS) - pendant 30 jours. Le groupe témoin a été nourri avec des flocons d'avoine.
Les scientifiques de la NTU ont choisi ces plastiques car ils font partie des plastiques les plus courants dans le monde, utilisés dans des articles de tous les jours tels que les boîtes alimentaires et les bouteilles de détergent. Le PEHD est un type de plastique connu pour sa résistance aux chocs, ce qui le rend difficile à décomposer.
Après avoir nourri les vers de plastique, les scientifiques ont extrait les microbiomes de leur intestin et les ont incubés dans des flacons contenant des nutriments synthétiques et différents types de plastique, formant ainsi un "intestin de ver" artificiel. Pendant six semaines, les microbiomes ont été laissés en croissance dans les flacons à température ambiante.
Augmentation des bactéries dégradant le plastique
Les scientifiques ont constaté que, par rapport au groupe témoin, les flacons contenant les microbiomes intestinaux des vers nourris au plastique présentaient une augmentation significative des bactéries dégradant le plastique.
En outre, les communautés microbiennes colonisant les plastiques dans les flacons étaient plus simples et mieux adaptées au type spécifique de plastique que les microbes trouvés sur les plastiques qui avaient été donnés directement aux vers. Lorsque les communautés microbiennes sont plus simples et mieux adaptées à un type de plastique spécifique, cela se traduit par un potentiel de dégradation du plastique plus efficace lorsqu'il est utilisé dans des applications réelles.
Le premier auteur de l'étude, le Dr Liu Yinan, chercheur à la School of CEE and SCELSE, a déclaré : "Notre étude représente la première tentative réussie de développer des communautés bactériennes associées au plastique à partir de microbiomes intestinaux de vers nourris au plastique. En exposant les microbiomes intestinaux à des conditions spécifiques, nous avons pu augmenter l'abondance des bactéries dégradant le plastique présentes dans notre "intestin de ver" artificiel, ce qui suggère que notre méthode est stable et reproductible à l'échelle".
Les chercheurs affirment que leur preuve de concept jette les bases du développement d'approches biotechnologiques qui utilisent les microbiomes intestinaux des vers pour traiter les déchets plastiques.
Pour les prochaines étapes, les chercheurs souhaitent comprendre comment les bactéries présentes dans l'intestin du super ver décomposent les plastiques au niveau moléculaire. La compréhension de ce mécanisme aidera les scientifiques à créer des communautés bactériennes capables de dégrader les plastiques de manière efficace à l'avenir.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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