Les scientifiques se sont inspirés de Pac-Man et ont inventé un «cocktail» mangeur de plastique, qui peut aider à éliminer les déchets plastiques.
Il se compose de deux enzymes-PETase et MHETase produites par une bactérie appelée Ideonella sakaiensis qui se nourrit de bouteilles en plastique.
Contrairement à la dégradation naturelle, qui prend des centaines d'années, cette super enzyme peut convertir le plastique en ses «composants» d'origine en quelques jours.
Ces deux enzymes fonctionnent ensemble, comme «deux Pac-Man reliés par une ficelle» mâchant une boule de collation.
Cette nouvelle super enzyme digère le plastique 6 fois plus rapidement que l'enzyme PETase originale découverte en 2018.
Sa cible est le polyéthylène téréphtalate (PET), le thermoplastique le plus couramment utilisé pour fabriquer des bouteilles de boissons, des vêtements et des tapis jetables, qui mettent généralement des centaines d'années à se décomposer dans l'environnement.
Le professeur John McGeehan de l'Université de Portsmouth a déclaré à l'agence de presse PA qu'à l'heure actuelle, nous obtenons ces ressources de base à partir de ressources fossiles telles que le pétrole et le gaz naturel. C'est en effet insoutenable.
"Mais si nous pouvons ajouter des enzymes aux déchets de plastique, nous pouvons les décomposer en quelques jours."
En 2018, le professeur McGeehan et son équipe sont tombés sur une version modifiée d'une enzyme appelée PETase qui peut décomposer le plastique en quelques jours seulement.
Dans leur nouvelle étude, l'équipe de recherche a mélangé la PETase avec une autre enzyme appelée MHETase et a constaté que «la digestibilité des bouteilles en plastique a presque doublé».
Ensuite, les chercheurs ont utilisé le génie génétique pour relier ces deux enzymes ensemble en laboratoire, tout comme «relier deux Pac-Man avec une corde».
«La PETase érodera la surface du plastique, et la MHETase coupera davantage, alors voyez si nous pouvons les utiliser ensemble pour imiter la situation dans la nature, cela semble naturel. Dit le professeur McGeehan.
"Notre première expérience a montré qu'ils fonctionnent mieux ensemble, nous avons donc décidé d'essayer de les connecter."
"Nous sommes très heureux de voir que notre nouvelle enzyme chimérique est trois fois plus rapide que l'enzyme isolat naturellement évoluée, ce qui ouvre de nouvelles voies pour de nouvelles améliorations."
Le professeur McGeehan a également utilisé le Diamond Light Source, un synchrotron situé dans l'Oxfordshire. Il utilise un puissant rayon X 10 milliards de fois plus lumineux que le soleil en tant que microscope, qui est suffisamment puissant pour voir des atomes individuels.
Cela a permis à l'équipe de recherche de déterminer la structure tridimensionnelle de l'enzyme MHETase et de leur fournir un plan moléculaire pour commencer à concevoir un système enzymatique plus rapide.
En plus du PET, cette super enzyme peut également être utilisée pour le PEF (polyéthylène furanate), un bioplastique à base de sucre utilisé pour les bouteilles de bière, bien qu'il ne puisse pas décomposer d'autres types de plastiques.
L'équipe recherche actuellement des moyens d'accélérer davantage le processus de décomposition afin que la technologie puisse être utilisée à des fins commerciales.
«Plus vite nous fabriquons des enzymes, plus vite nous décomposons les plastiques et plus leur viabilité commerciale est élevée», a déclaré le professeur McGeehan.
Cette recherche a été publiée dans les actes de la National Academy of Sciences.
