Un insecte mangeur de plastique découvert au Kenya

Ils rejoignent un petit groupe d’insectes capables de décomposer le plastique polluant, mais c’est la première fois qu’une espèce d’insecte originaire d’Afrique parvient à le faire.

Le polystyrène, communément appelé polystyrène, est une matière plastique largement utilisée dans les emballages alimentaires, électroniques et industriels. Il est difficile à décomposer et donc durable. Les méthodes de recyclage traditionnelles, telles que le traitement chimique et thermique, sont coûteuses et peuvent générer des polluants. C’est l’une des raisons pour lesquelles nous avons souhaité explorer des méthodes biologiques de gestion de ces déchets persistants.

Je fais partie d’une équipe de scientifiques du Centre international de physiologie et d’écologie des insectes qui ont découvert que les larves du petit ver de farine du Kenya peuvent mâcher du polystyrène et héberger dans leurs intestins des bactéries qui aident à décomposer la matière.

Le petit ver de farine est la forme larvaire du coléoptère Alphitobe. La période larvaire dure entre 8 et 10 semaines. Le petit ver de farine se trouve principalement dans les poulaillers où des conditions chaudes et un apport constant de nourriture lui permettent de croître et de se reproduire.

Bien que l’on pense que les petits vers de farine sont originaires d’Afrique, on les trouve dans de nombreux pays du monde. L’espèce que nous avons identifiée dans notre étude pourrait cependant être une sous-espèce du genre Alphitobe. Nous poursuivons nos recherches pour confirmer cette hypothèse.

Notre étude s’est également concentrée sur les bactéries intestinales de l’insecte. Nous souhaitions identifier les communautés bactériennes susceptibles de favoriser le processus de dégradation du plastique.

La pollution plastique atteint des seuils critiques dans certains pays africains. Bien que les déchets plastiques constituent un problème environnemental majeur à l’échelle mondiale, l’Afrique est confrontée à un défi particulier en raison de l’importation massive de produits en plastique, de leur faible réutilisation et du manque de recyclage de ces produits.

En étudiant ces « mangeurs de plastique » naturels, nous espérons créer de nouveaux outils qui nous aideront à nous débarrasser des déchets plastiques plus rapidement et plus efficacement. Au lieu de libérer un grand nombre de ces insectes dans les décharges (ce qui n’est pas pratique), nous pouvons utiliser les microbes et les enzymes qu’ils produisent dans les usines, les décharges et les sites de nettoyage. Cela permettrait de traiter les déchets plus facilement et à plus grande échelle.

Principales conclusions

Nous avons réalisé un essai qui a duré plus d’un mois. Les larves ont été nourries soit uniquement avec du polystyrène ou du son (un aliment riche en nutriments), soit avec une combinaison de polystyrène et de son.

Nous avons constaté que les vers de farine nourris avec du polystyrène et du son survivaient plus longtemps que ceux nourris avec du polystyrène seul. Nous avons également observé qu’ils consommaient du polystyrène plus efficacement que ceux nourris uniquement du polystyrène. Cela met en évidence les avantages d’une alimentation riche en nutriments pour les insectes.

Bien que le régime à base de polystyrène ait permis aux vers de farine de survivre, ils ne disposaient pas de suffisamment de nutriments pour décomposer efficacement le polystyrène. Cette découverte souligne l’importance d’une alimentation équilibrée afin que les insectes puissent consommer et dégrader le plastique de manière optimale. Les insectes pourraient manger du polystyrène car il s’agit principalement de carbone et d’hydrogène, ce qui pourrait leur fournir une Source d’énergie.

Les vers de farine nourris avec des branches de polystyrène ont pu décomposer environ 11,7 % du polystyrène total au cours de la période de test.

Bactéries intestinales

L’analyse de l’intestin du ver de farine a révélé des changements significatifs dans la composition bactérienne en fonction du régime alimentaire. Comprendre ces changements dans la composition bactérienne est essentiel car ils aident à identifier les microbes activement impliqués dans la dégradation du plastique. Cela nous aidera à isoler des bactéries et des enzymes spécifiques qui peuvent être exploitées dans les efforts de dégradation du plastique.

Les intestins des larves nourries avec du polystyrène contenaient plus Protéobactéries et de Firmicutesbactéries capables de s’adapter à divers environnements et de décomposer un large éventail de substances complexes. Des bactéries telles que Kluyvera, Lactocoque, Citrobactérie et Klebsiella étaient également particulièrement abondants et sont connus pour produire des enzymes capables de digérer les plastiques synthétiques. La bactérie ne sera pas nocive pour l’insecte ou l’environnement si elle est utilisée à grande échelle.

L’abondance des bactéries indique qu’elles jouent un rôle crucial dans la dégradation du plastique. Cela pourrait signifier que les vers de farine n’ont pas naturellement la capacité de manger du plastique. D’un autre côté, lorsqu’ils commencent à manger du plastique, les bactéries présentes dans leurs intestins peuvent changer pour aider à le décomposer. Ainsi, les microbes présents dans l’estomac des vers de farine peuvent s’adapter à des régimes alimentaires inhabituels, comme le plastique.

Ces résultats confirment notre hypothèse selon laquelle l’intestin de certains insectes peut permettre la dégradation du plastique. Cela est probablement dû au fait que les bactéries présentes dans leur intestin peuvent produire des enzymes qui décomposent les polymères plastiques.

Il est donc possible d’isoler ces bactéries et les enzymes qu’elles produisent afin de créer des solutions microbiennes qui permettront de traiter les déchets plastiques à plus grande échelle.

Prochaines étapes

Certaines espèces d’insectes, comme le ver de farine jaune (Le Ténébreux) et le super ver (Zophobas morio), ont déjà démontré leur capacité à consommer du plastique. Ils sont capables de décomposer des matériaux tels que le polystyrène grâce aux bactéries présentes dans leurs intestins.

Notre recherche est unique car elle se concentre sur des espèces d’insectes originaires d’Afrique, qui n’ont pas été étudiées de manière approfondie dans le contexte de la dégradation du plastique.

Cette approche régionale est importante car les insectes et les conditions environnementales en Afrique peuvent différer de ceux d’autres parties du monde, ce qui pourrait offrir de nouvelles perspectives et des solutions pratiques à la pollution plastique dans les environnements africains.

La capacité du ver de farine du Kenya à consommer du polystyrène suggère qu’il pourrait jouer un rôle dans la réduction des déchets naturels, en particulier pour les types de plastique résistant aux méthodes de recyclage conventionnelles.

Les études futures pourraient se concentrer sur l’isolement et l’identification de souches bactériennes spécifiques impliquées dans la dégradation du polystyrène et sur l’examen de leurs enzymes.

Nous espérons déterminer si les enzymes peuvent être produites à grande échelle pour le recyclage des déchets.

De plus, nous pourrions explorer d’autres types de plastiques pour tester la polyvalence de cet insecte pour des applications plus larges de gestion des déchets.

L’utilisation à plus grande échelle de petits vers de farine pour la dégradation du plastique nécessiterait également des stratégies visant à garantir la santé des insectes lors d’une consommation prolongée de plastique, ainsi qu’à évaluer la sécurité de la biomasse d’insectes destinée à l’alimentation animale.