Utilisateur:Philippe.Chab/Brouillon

Le Fungi Mutarium

Le Fungi Mutarium est une invention de microbiologistes des Pays-Bas en collaboration avec des designers autrichiens. Cette invention, un espoir pour contrer la quantité grandissante de déchets plastiques sur la planète, est constituée de quelques dizaines de récipients contenant des champignons capables de dégrader le plastique et de le transformer en mets comestible.

Problématique et pertinence

Le réchauffement climatique n’est que l’une des nombreuses conséquences de l’exploitation sauvage et capitaliste de la planète par l’être humain. Alors que quelques écologistes prévoyantes, comme David Suzuki, avaient déjà annoncé l’arrivée d’un tel phénomène il y a de cela quelques dizaines d'années, il fallut attendre jusqu'à tout récemment avant que le monde ouvre finalement les yeux pour admettre que le danger était bel et bien réel et, même avec des conséquences observables tous les jours, certains restent sceptiques. La problématique environnementale prend en effet, qu'on le veuille ou non, de plus en plus d'ampleur sur Terre et ne s'arrête pas au réchauffement climatique. Affaiblissement de la couche d'ozone, dégradation des écosystèmes, appauvrissement de la qualité de l'air sont seulement quelques-uns des autres nombreux problèmes avec lesquels l'être humain doit vivre aujourd'hui. La quantité exponentielle de déchets que nous devons gérer en fait aussi partie. Selon le site internet Planètoscope, 6.5 milliards de kilos de déchets plastiques sont déversés dans les océans chaque année. Malheureusement pour l'homme, les objets en plastique prennent entre 150 et 400 ans à se dégrader complètement, variant selon la quantité et le type de plastique composant l'objet. Les dégâts environnementaux causés par les déchets plastiques sont énormes, c'est pourquoi des écologistes recherchent activement un moyen de réduire le volume de déchets plastiques que nous produisons.

Le Pestalotiopsis Microspora

Les endophytes

Les endophytes sont des micro-organismes, comme les bactéries ou les champignons, qui vivent à l'intérieur des tissus des plantes sans causer les symptômes typiques que cause normalement une bactérie infectieuse. Ces micro-organismes entrent à l'intérieur de leurs hôtes par leurs parois extérieures, puis se développent. Quelques-uns d'entre eux jouent un rôle primordial dans la décomposition des polymères lignocellulosiques et dans le cycle du carbone suivant la mort des tissus végétaux. Cette capacité de dégrader un polymère aussi complexe qu'une lignocellulose, ainsi que le rôle qu'ils jouent dans le cycle du carbone ont amené des scientifiques à penser que ces micro-organismes auraient peut-être la capacité de dégrader d'autres polymères complexes se retrouvant dans le plastique.

Découverte

Dans le but d'identifer des nouveaux organismes possèdant ces capacités, des étudiants de Yale University aux États-Unis ont décidé de quitter pour l'Amazonie en été 2011, pendant deux semaines, afin de récupérer ces organismes endophytes et de les étudier. De retour aux États-Unis, les membres de l'équipe ont étudié la résistance des organismes endophytes récupérés à des matières plastiques de différentes compositions. C'est alors que le groupe de jeunes étudiants a découvert un champignon ascomycète, le Pestalotiopsis Microspora, qui dévore le polyuréthanne.

Le polyuréthanne

Le polyuréthanne, appelé aussi plus communément PU ou PUR est un plastique largement utilisé en industrie pour la synthétisation de plusieurs produits différents comme des mousses isolantes, des colles, de la peinture et beaucoup d'autres produits non recyclables. Ce polymère composé majoritairement d'atomes de carbone et de séries de liens uréthanes - poly signifiant plusieurs liens d'uréthanne - est créé par la condensation d'un polyisocyanate et d'un polyol. L'espace entre ces séries de liens uréthanes ainsi que la nature de la substitution initiale peut changer les propriétés du PUR, affectant son temps de dégradation et sa toxicité.

Méthodologie de recherche

Une fois de retour aux États-Unis avec plusieurs espèces de plantes différentes, l'équipe de microbiologiste de Yale University a commencé par isoler les champignons endophytes présents à l'intérieur des espèces végétales. Une fois ceci fait, les scientifiques ont laissé les cultures endophytes se développer pour avoir les quantités nécessaires aux différents tests auxquels ils voulaient procéder. Les étudiants observèrent en premier lieu la capacité des endophytes à dégrader du PUR en les laissant se développer en présence d'impranil, une dispersion aqueuse anionique de PUR aliphatique utilisée fréquemment en industrie pour la fabrication de revêtements, ainsi qu'un solvant organique. Les organismes ayant été identifiés comme en mesure de dégrader du PUR de façon efficace dans le milieu énoncé précédemment ont ensuite été testés pour savoir s'ils avaient la capacité de répéter ce qu'ils venaient de faire, sans toutefois de solvant organique, c'est-à-dire en présence uniquement d'impranil. Des cultures liquides des champignons endophytes en présence d'impranil ont été intubées, puis laissées en environnement anaérobique et aérobique. Après quelques semaines, les échantillons ont été étudiés pour évaluer le degré d'absorption de PUR. En dernier lieu, en se basant sur des observations initiales hypothétisant que l'hydrolase à sérine, une enzyme présente dans les endophytes étudiés, était responsable de la dégradation du PUR, l'équipe de recherche a évalué le niveau d'activité de l'hydrolase à sérine lorsqu'elle est en contact avec du PUR à l'aide de sondes.

Résultats

Les tests effectués par les chercheurs de Yale University sur le Pestalotiopsis Microspora ont démontré la dégradation enzymatique du PUR en milieu aérobique ainsi qu'en milieu anaérobique. En effet, le premier test comportant les cultures endophyotiques en présence d'impranil et de solvant organique a eu un flagrant succès - des tests de la sorte avaient toutefois déjà été effectués avec succès dans le passé. Plusieurs dizaines de cultures endophytes avaient augmenté leur surface d'occupation et diminué celle du PUR. Au fur et à mesure que les chaînes de PUR étaient brisées, la quantité de champignon augmentait. La grande majorité de ces organismes possédaient le gène Pestalotiopsis. Le test suivant fut encore plus significatif. Les échantillons ont dégradé totalement ou presque toute la quantité de PUR avec laquelle ils étaient en contact à la fin de la période prévue , que ce soit en milieu aérobique ou anaérobique, et ce sans solvant organique, ce qui n'avait jamais été observé auparavant. Les deux souches les plus efficaces, Pestalotiopsis Microspora E2712A et E3317B ont «mangé» le PUR en un temps record, impliquant la possibilité d'utiliser ces organismes pour dégrader du PUR à plus grande échelle. Suite à ce constat, l'hydrolase à sérine a été confirmée comme étant l'enzyme responsable de cette dégradation. Effectivement, les enzymes des micro-organismes endophytes couperaient les multiples liens ester formant le PUR, fonction principale de la chaîne organique, confirmant le potentiel irréfutable de ces organismes.

L I V I N

L I V I N est une entreprise qui fait la promotion de façons révolutionnaires de se nourrir pour contrer les problèmes de surconsommation qui nous guettent aujourd'hui. Ils ont innové dans plusieurs domaines, et même si le plus gros de leur implication est au niveau des insectes comestibles dont ils promeuvent les bienfaits et la place qu'ils pourraient prendre dans notre alimentation, les champignons mangeurs de plastique font aussi parties d'un des domaines qu'ils exploitent depuis la découverte du Pestalotiopsis Microspora. L'un des autres projets qui ont mis sur pied jusqu'à aujourd'hui se nomme le Fungi Mutarium. Le Fungi Mutarium est un prototype - une sphère tenant sur un pied central et recouverte d'un dôme en vitre - qui transforme des champignons comestibles et du plastique en un nouveau produit alimentaire.

Fonctionnement

Les champignons sont cultivés dans une gélose en forme de boule appelée par les designers «FU». Un FU est constitué de gélose, de sucre, d'amidon et de tous autres ingrédients selon le goût qui veut être donné au FU. Le processus qui rend les FUs comestibles est le suivant. Pour activer la dégradation du plastique et faciliter la tâche des champignons, les morceaux de plastique sont d'abord exposés à un rayonnement UV. Subséquemment, ils sont placés dans les FUs. Ensuite, les champignons sont insérés dans la gélose qui sera colonisée quelques jours plus tard. Puis, la colonisation prend de l'expansion et recouvre le plastique. Les champignons commencent par la suite à «dévorer» le plastique, qui est dégradé après quelques semaines alors que la colonisation continue de s'agrandir et s'attaque maintenant à l'extérieur du FU. Après quelques jours, le FU est finalement totalement recouvert et le PUR, digéré. Le Fu est prêt à être mangé. https://vimeo.com/113942952

Pourquoi pas?

Les recherches ayant pour but de trouver des solutions aux besoins toujours plus grands d'une population en expansion sont de plus en plus nombreuses et certaines solutions commencent à surgir çà et là. Malheureusement, les gens ne sont souvent pas informés ou encore, lorsqu'ils le sont, sont méfiants envers ces innovations à cause de leur singularité. Les membres de L I V I N encouragent fortement à surpasser cette méfiance et ce scepticisme en rappelant l'impact que l'utilisation de ces inventions peuvent provoquer, et à tenter l'expérience. Qui sait, peut-être que le Fungi Mutarium sera au cœur d'un nouveau régime alimentaire dans quelques années.