Les biologistes ont fait une grande découverte. Il s'avère que les chenilles ordinaires, qui sont souvent élevées comme appâts pour les poissons, ont une propriété beaucoup plus précieuse. Ils peuvent recycler le polyéthylène - l'un des types de plastique les plus durables et les plus couramment utilisés, qui obstrue partout les décharges et les océans. Le polyéthylène et le polypropylène représentent 92% de la production mondiale de plastique, y compris le polyéthylène - 40%. Chaque année, les gens utilisent et jettent un
billion de sacs en plastique.
Ces chenilles sont les larves de l'insecte commun
Galleria mellonella (grand papillon de cire). L'animal est considéré comme un ravageur car ses larves pondent dans les ruches d'abeilles. Là, les chenilles se nourrissent de miel, de pollen et de cire (d'où le nom du papillon), endommageant tout autour: nids d'abeilles, couvain, réserves de miel, pain d'abeille, cadres et matériaux isolants des ruches. Mais encore, ces chenilles nuisibles ont trouvé des applications utiles. Au lieu de la cire, ils peuvent nourrir les déchets plastiques.
Le plastique est l'un des matériaux les plus dangereux pour obstruer la planète. Par la combinaison de la prévalence et de la durée de la décomposition naturelle, elle n'a presque pas d'égal. À titre de comparaison, le papier se décompose dans la nature d'un mois à trois ans, les vêtements en laine - un an, en tissus naturels - deux à trois ans, une boîte de fer - 10 ans, mais un sac en plastique ordinaire se décompose de 100 à 200 ans. Parmi tous les types de déchets, le polyéthylène arrive en deuxième position derrière les canettes en aluminium (500 ans), les couches jetables (300-500 ans) et les bouteilles en verre (plus de 1000 ans) en termes de cet indicateur.
Au cours des 50 dernières années, la production de plastique a
connu une croissance exponentielle . Dans les pays de l'UE, malgré tous les efforts pour recycler les déchets, jusqu'à 38% du plastique finit dans les décharges, le reste est traité (26%) ou brûlé (36%). Lors de sa combustion ou de son enfouissement dans un site d'enfouissement, le polyéthylène crée un lourd fardeau pour l'environnement, de sorte que les scientifiques recherchent intensivement des méthodes acceptables pour la dégradation inoffensive du plastique. L'utilisation de grandes chenilles de teigne de la cire est l'une des meilleures options.
Étonnamment, cette découverte la plus importante a été faite par accident. L'un des membres de l'équipe de recherche Federica Bertocchini de l'Institut de biomédecine et biotechnologie de Cantabrie (Espagne) est elle-même apiculteur amateur. Une fois qu'elle a retiré les parasites des nids d'abeilles dans les ruches - et a mis ces parasites dans un sac en plastique, un sac ordinaire dans un magasin. Littéralement après 40 minutes, Federica a été surprise de constater que le paquet était moucheté de petits trous - les chenilles l'ont simplement
mangé . Et très vite!
Selon les scientifiques, le taux de biodégradation du polyéthylène par les chenilles d'un grand papillon de cire est beaucoup plus élevé que celui des mangeurs de bactéries en plastique, qui ont été signalés l'année dernière. Ces bactéries pouvaient manger 0,13 mg par jour
* , et les chenilles dévorent littéralement le matériel. La photo ci-dessus montre que 10 titres ont été réalisés avec un package en seulement 30 minutes.
Federica Bertochini a contacté des collègues du Département de biochimie de l'Université de Cambridge - et ils ont mis sur pied une expérience à temps. Une centaine de chenilles ont été placées dans un sac plastique ordinaire d'un supermarché britannique. Des trous dans le sac ont commencé à apparaître après 40 minutes, et après 12 heures, la masse de plastique a diminué de 92 mg!
Les scientifiques doivent encore étudier les détails de la biodégradation de la cire et du plastique, mais il est très probable que les chenilles dans les deux cas détruisent les mêmes liaisons chimiques entre les molécules
dans la substance. Par sa formule chimique et ses propriétés, la cire est un polymère, quelque chose comme le «plastique naturel», et sa structure n'est pas très différente du polyéthylène.
Les scientifiques ont effectué une analyse spectroscopique et vérifié comment les chenilles brisent les liaisons chimiques dans le polyéthylène. Ils ont constaté que le résultat du traitement est l'éthylène glycol, un alcool dihydrique, le représentant le plus simple des polyols. L'analyse a prouvé que les trous dans le sac en plastique ne sont pas le résultat d'une simple mastication mécanique du matériau, mais la réaction chimique et la biodégradation réelles du matériau sont évidentes. Pour s'en convaincre à 100%, les biologistes ont mené une expérience scientifique: ils ont
coupé des chenilles dans une purée de pommes de terre et l'ont mélangé avec des sacs en plastique. Le résultat était identique - une partie du plastique a disparu. C'est la preuve la plus convaincante que les chenilles ne mangent pas seulement du plastique, mais le digèrent dans l'éthylène glycol. Une réaction chimique se produit quelque part dans le tube digestif d'un animal - il peut s'agir de glandes salivaires ou de bactéries symbiotiques dans l'œsophage. L'enzyme correspondante n'a pas encore été identifiée.
Le principal auteur des travaux scientifiques, Paolo Bombelli, est sûr que si un processus chimique est effectué à l'aide d'une seule enzyme, il est tout à fait possible de reproduire ce processus à l'aide de méthodes biochimiques à grande échelle. «Cette découverte peut être un moyen important de se débarrasser des déchets plastiques accumulés dans les décharges et dans l'océan», dit-il.
Les travaux scientifiques ont été
publiés le 24 avril 2017 dans la revue
Current Biology (doi: 10.1016 / j.cub.2017.02.02.060).
* Dans une
expérience avec des bactéries, un film de 1 cm² de bactérie
Ideonella sakaiensis a traité 0,13 mg de polyéthylène téréphtalate (PET) par jour.