Une étude menée par le Dr Guanghui Yu de l'École des sciences du système terrestre de l'Université de Tianjin s'est penchée sur le rôle des nanoparticules de magnétite en tant qu'imitations des nanozymes.

En utilisant le champignon modèle de la pourriture blanche Phanerochaete chrysosporium, Le Chang et Guanghui Yu ont étudié la dégradation du 4,4′-dichlorobiphényle (PCB15) avec et sans la présence de nanoparticules de magnétite. Notamment, l'ajout de ces nanoparticules a considérablement renforcé la dégradation du PCB15 par Phanerochaete chrysosporium, avec des taux de dégradation atteignant respectivement 42 % et 84 % après 3 et 5 jours de co-culture.

Des évaluations microscopiques d'échantillons fongiques et minéraux ont ensuite été réalisées par Le Chang et Guanghui Yu sur la ligne de faisceau BL01B du Centre national de recherche scientifique sur les protéines au sein de l'installation de rayonnement synchrotron de Shanghai (SSRF). Ils ont observé des particules de magnétite adhérant étroitement aux hyphes fongiques, présentant une répartition inégale sur les surfaces des hyphes.

Intrigués par les mécanismes sous-jacents à la synergie fongique-magnétite dans la dégradation des polluants, Le Chang et le Dr Guanghui Yu ont identifié que les nanoparticules de magnétite présentaient une activité semblable à celle d'une enzyme, les qualifiant de « nanozymes ». Cette découverte suggère une activité nanozymatique inhérente aux nanoparticules de magnétite.

Il convient de noter que la co-culture du champignon avec des nanoparticules de magnétite augmentait considérablement l'activité nanozymatique des nanoparticules. L'analyse statistique a révélé une forte corrélation négative (r =−0,96, p <0,001) entre l'activité nanozymatique de la magnétite et le rapport de concentration du PCB15. Cela conforte l'idée selon laquelle les champignons de la pourriture blanche améliorent l'activité nanozymatique de la magnétite pour dégrader le PCB15.

Pour découvrir les subtilités de l'interaction entre le champignon modèle et les nanoparticules de magnétite, les chercheurs ont utilisé la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) à haute résolution.

Le Dr Guanghui Yu a expliqué :« Le champignon de la pourriture blanche a dégradé le PCB15 en renforçant l'activité nanozymatique de la magnétite, qui était principalement régie par les lacunes en oxygène à la surface du minéral (2 à 10 nm) plutôt que par la chimie du fer. Ces lacunes en oxygène en surface étaient principalement comblées. par les espèces d'oxygène adsorbées, y compris les groupes hydroxyle (-OH) et l'eau adsorbée."

En résumé, ces résultats mettent en lumière la résilience et l’adaptation remarquables des champignons dans des conditions extrêmes tout en fournissant de nouvelles informations sur la dégradation des polluants organiques facilitée par les champignons. Cette recherche a des implications pour l'assainissement des sols dans les environnements contaminés.

Les travaux sont publiés dans la revue Science China Earth Sciences .

Plus d'informations : Le Chang et al, Processus interfaciaux et mécanismes de dégradation synergique du dichlorobiphényle par les champignons de la pourriture blanche et les nanoparticules de magnétite, Science China Earth Sciences (2023). DOI :10.1007/s11430-023-1141-x

Informations sur le journal : Sciences Chine Sciences de la Terre

Fourni par Science China Press