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Une enzyme décompose le plastique en un temps record

La pollution plastique ne fait qu'augmenter, encore et encore. Elle pourrait même tripler d'ici 2040. Il faut non seulement trouver des solutions pour la réduire, mais également développer des mécanismes de recyclage de plus en plus efficace, car cette pollution porte atteinte aux écosystèmes, à la santé des animaux et à celle des humains. 

Et si une enzyme développée en laboratoire pouvait aider à améliorer le processus de dégradation et de recyclage du plastique ? « Les possibilités de tirer parti de ce processus de recyclage de pointe sont infinies, dans tous les secteurs d'activité », estime l'ingénieur Hal Alper, sur le site de l'université du Texas.

Avec son équipe, ils ont créé une nouvelle enzyme capable de dégrader le plastique en seulement quelques heures. La découverte a fait l'objet d'une publication dans la revue Nature, le 27 avril 2022.

On décompose le plastique pour en faire autre chose : il y a moins d'accumulation

L'enzyme a été nommée « FAST-PETase », acronyme de « functional, active, stable, and tolerant PETase ». Les PETases sont une classe d'enzyme déjà connue, qui permet naturellement aux bactéries de catalyser l'hydrolyse du plastique de polyéthylène téréphtalate. Durant un tel processus, le plastique est décomposé en ses unités moléculaires de base -- c'est la dépolymérisation. 

En clair, cela permet de dégrader le plastique. Mais pour la rendre plus efficiente, ces ingénieurs l'ont modifié en laboratoire en utilisant un algorithme d'apprentissage automatique (proche d'une forme d'intelligence artificielle). Cet algorithme a permis d'identifier 5 mutations accélérant le processus de dégradation. 

Et en laboratoire, cela fonctionne : lors des tests, les produits fabriqués à partir du polymère polyéthylène téréphtalate ont été décomposés en une semaine mais aussi, à plusieurs reprises, seulement 24 heures. Pour comparaison, dans les conditions naturelles, ce type de produits plastiques -- bouteilles, tissus de vêtements... -- mettent normalement plusieurs décennies, voire siècles, à se dégrader à ce point. « Lorsqu'on envisage des méthodes écologiques de nettoyage, il faut une enzyme qui puisse fonctionner dans l'environnement à température ambiante. C'est dans ce domaine que notre technologie présente un avantage considérable pour l'avenir », estime Hal Alper.

Mais que faire après dégradation des composants du plastique ? C'est un aspect envisagé également par les auteurs : dans leur étude, ils montrent qu'après la dépolymérisation, on peut réutiliser les composants par repolymérisation. Cela signifie que grâce à un mécanisme chimique, l'on peut reconstituer le plastique sous de nouvelles formes : on peut créer de nouveaux produits.

« Au-delà d'une industrialisation évidente pour la gestion des déchets, cela donnerait également aux entreprises de tous les secteurs l'occasion de prendre l'initiative de recycler leurs produits », écrit l'ingénieur Hal Alper. Une enzyme rapide de dégradation du plastique pourrait permettre de contrecarrer l'accumulation de la pollution plastique, aidant ainsi la transition vers des modes de vie plus durables.