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Ideonella sakaiensis est une bactérie découverte au Japon et capable grâce à une enzyme spécifique de dégrader le plastique de type polytéréphtalate d’éthylène (PET) dans une certaine mesure et sous certaines conditions de mise en culture[1].

Ideonella sakaiensis
Schéma de dégradation du PET par Ideonella sakaiensis
Classification
Règne Bacteria
Embranchement Proteobacteria
Classe Betaproteobacteria
Ordre Burkholderiales
Genre Ideonella

Espèce

Ideonella sakaiensis
Tanasupawat et al. 2016


Découverte


La découverte de cette bactérie s'est réalisée en quatre étapes [Quand ?] :

En 2018 une étude menée pour comprendre le fonctionnement de son enzyme PETase a conduit fortuitement à produire une enzyme d'une plus grande efficacité[3].


Caractéristiques


Ideonella sakaiensis est une bactérie gram négative aérobie.

Les cellules sont mobiles avec un flagelle polaire.

Elles se développent dans une gamme de pH comprise entre 5,5 et 9,0 (optimalement à pH 7-7,5) et à 15-42 °C (température optimale : 30-37 °C)[4].


Explications


L'étude du génome de la bactérie a permis d’identifier deux enzymes responsables de la dégradation.

Les deux enzymes sont plus activées lorsque le milieu contient du PET ; elles n’avaient jamais été identifiées simultanément dans le même organisme auparavant[5],[6].

Le processus de dégradation se déroule hors de la bactérie, mais cette dernière s'est dotée d'un système de « pompage » de ces deux molécules chimiques qui lui servent alors d’aliment carboné ; la bactérie dispose aussi d’un équipement enzymatique interne qui va conduire à la production d'acide protocatéchique facilement assimilé pour le métabolisme basal.

Le TPA est par la suite catabolisé par la bactérie comme source d’énergie[1].


Limites


L’efficacité de la bactérie sur la dégradation du plastique PET est réduite par le taux de cristallinité classiquement élevé du PET, limitant les hydrolyses[7].

De plus, le temps de dégradation (0,13 mg/cm2 par jour à 30 °C), est relativement long[6],[8].


Potentiel futur technologique


Ideonella sakaiensis pourrait être envisagée dans une stratégie de bioremédiation[9], dans les systèmes de recyclage du polytéréphtalate d’éthylène[5],[10],[11].

Pour cela des scientifiques suggèrent de recourir à des procédés de biotechnologie moléculaire en modifiant la génétique de la bactérie pour obtenir un système de bioremédiation maitrisable[10]. Pour pallier les limites actuelles, un prétraitement du PET pour augmenter les zones amorphes pourrait être envisagé[7], ou bien encore la modification des bactéries pour les rendre plus rapides et efficaces malgré le fort taux de cristallinité[11].


Notes et références


La mise en forme de cette section ne suit pas les recommandations concernant la typographie, les liens internes, etc. (janvier 2019). Découvrez comment la « wikifier ».
  1. (en) Shosuke Yoshida, Kazumi Hiraga, Toshihiko Takehana, Ikuo Taniguchi, Hironao Yamaji et Yasuhito Maeda, « A bacterium that degrades and assimilates PET », Science, vol. 351, , p. 1196‑1199.
  2. Science, DOI : 10.1126/science.aad6359
  3. Des chercheurs ont conçu par hasard une enzyme capable de détruire le plastique plus efficacement
  4. (en) Kazumi Hiraga, Shosuke Yoshida, Somboon Tanasupawat, Kohei Oda et Toshihiko Takehana, « Ideonella sakaiensis sp. nov., isolated from a microbial consortium that degrades poly(ethylene terephthalate) », International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, vol. 66, no 8, , p. 2813‑2818.
  5. (en) Uwe T. Bornsheuer, « Feeding on plastic », Science, vol. 351, no 6278, , p. 1154‑1155.
  6. (en) Sergio Prostak, « Ideonella sakaiensis: Newly-Discovered Bacterium Can Break Down, Metabolize Plastic », sur Breaking Science News, (consulté le ).
  7. (en) HALFORD Bethany, « Bacteria feast on plastic », sur Chemical & Engineering News, (consulté le ).
  8. (en) COGHLAN Andy, « Bacteria found to eat PET plastics could help do the recycling », sur New Scientist, (consulté le ).
  9. (en) HURTLEY Stella, « Some bacteria think plastic is fantastic », Science, vol. 351, no 6278, , p. 1162.
  10. (en) CHAN Allison, « The Future of Bacteria Cleaning Our Plastic Waste », sur Berkeley Scientific Journal, (consulté le ).
  11. THOUNY Laura, « Une bactérie mangeuse de plastique, la solution pour dépolluer les océans ? », sur nouvelobs.com, (consulté le ).

Références taxonomiques



На других языках


- [fr] Ideonella sakaiensis

[ru] Ideonella sakaiensis

Ideonella sakaiensis (лат.) — вид грамотрицательных бактерий из группы протеобактерий. Эти организмы стали известны благодаря своей способности быстро разлагать полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, который широко используется при производстве упаковок и тары. Ранее похожие свойства разлагать пластмассы были выявлены только у некоторых грибов, например, нитчатого гриба Fusarium oxysporum, который может расти на минеральной среде, содержащей нити ПЭТ, и Pestalotiopsis microspora, способного поглощать полиуретан[1][2].



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