Label vert: La larve mangeuse de plastique

Nom : LE TOQUIN Juliette, SOUFIANI Noha, BOUATIR Fatima Ezzahraa, FERNANDES Alizée

Projet : La larve Galleria Mellonella mangeuses de plastique (PS/PEBD)

Introduction:

Le plastique est une matière qui pollue énormément et elle se retrouve bien trop souvent dans l’environnement.  Le problème qui se pose est la dégradation totale ou partielle du plastique. On souhaite donc au travers de notre projet présenter une nouvelle méthode de dégradation du plastique qui est encore en cours de développement. En effet, des recherches récentes ont essayé de déterminer la capacité de certaines larves à dégrader le plastique. 

Objectif : Notre projet a pour but d’étudier l’efficacité de l'une des larves étudiée, la larve Galleria Mellonella, à dégrader le plastique et de pouvoir comparer les différents résultats. Dans notre cas nous prendrons deux types de plastiques différents: du polyéthylène basse densité (PEBD) et du polystyrène (PS). En effet, nous cherchons donc à mettre en confrontation nos différentes expériences.

• Etude bibliographique et documentation
• Création d'un poster
• Expérience au Fablab (Biologie-Chimie et Prototypage)

Galleria mellonella (Gm) est une espèce de Lepidoptera dans la famille Pyralidae. Nommée teigne de ruche, est une larve que l'on utilise principalement pour la pêche. Son cycle de développement varie de 4 semaines à 6 mois selon les conditions et comprend 4 phases (œuf, larve, nymphe et adulte). C'est dans les alentour de Mars qu'elle se développe et atteint son pic autour d’Août. Dans le cadre de ce projet, nous allons nous intéresser seulement à son stade de larve.

Expérimentation/Manipulation:

I/ Protocole expérimental: Préparation des tests + témoin

Fablab prototypage: 

1. Broyer les bouteilles en PEBD 

Fablab de biologie:

2. Nettoyer les béchers/erlenmeyers/cristallisoirs à l'éthanol

3. Faire des copeaux de cire d'abeille à l'aide d'un économe/scalpel

4. Émietter le PS en petits morceaux

5. Avant toutes préparations, peser les récipients, le PEBD, le PS, les copeaux de cire, et les larves à l'aide d'une balance de pesée 

6. Mises en places des tests/témoins* : 

• Témoin: Bécher de 500 ml + 10.85 g de cire + 45 larves Gm (18.855 g) 
• Test 1: Bécher de 250 ml + 10.85 g de cire + 33 larves Gm (15.9 g) + 0.7 g de PS
• Test 2: Bécher de 250 ml + 10.85 g de cire + 33 larves Gm (15.5419 g) + 10.8 g de PEBD
• Test 3: Erlenmeyer de 250 ml + 36 larves Gm + 17.15 g de PEBD
• Test 4: Erlenmeyer de 250 ml + 44 larves Gm + 1 g de PS
• Test 5: Cristallisoir de 795 g + 29 larves Gm (14.6296 g) + 2,6301 g de PEBD (film alimentaire). Le cristallisoir est recouvert par son couvercle en verre.
• Test 6: Cristallisoir de 991.84 g + 10.88 g de cire + 38 larve Gm (18.1318 g) + 2.7634 g de PEBD (film alimentaire). Le cristallisoir est recouvert par son couvercle en verre.
• Test 7: Bécher de 800 ml (243.38 g) + 40 larves (18.547 g) + 1.0735 g de PS

7.  Mettre les tests/témoin dans une grosse boîte en plastique que l'on mettra dans une salle close, sans lumière, à 22-23°C.

* récipients couverts avec du papier aluminium rempli de petits trous 

Matériel nécessaire à la réalisation de nos expériences:

• Fablab de Biologie: 350 larves Gm vivantes, bloc de cire d'abeille, 1 bécher de 500 ml, 2 béchers de 250 ml, 2 erlenmeyers de 250 ml, 2 cristallisoirs, papier aluminium alimentaire, une Brucelles en plastique, plaque de polystyrène, 2 bouteilles en PEBD, thermomètre mercure, scalpel, économe 
• Fablab de Chimie: Accessoire ATR diamant, éthanol de nettoyage
• Fablab prototypage: broyeuse

 

II/ Observations: 

Dates, T(°C),	Témoin	Test 1	Test 2	Test 3	Test 4	Test 5	Test 6	Test 7
27/03/2023, 14h40, 22°C	8 mortes	8 mortes	10 mortes	X	X	X	X	X
29/03/2023, 16h21, 23°C	6 mortes	1 morte	4 mortes	12 mortes	9 mortes	X	X	X
31/03/2023, 9h57, 23°C	4 mortes*	5 mortes	1 morte*	8 mortes* + perte de PE	13 mortes*	X	X	X
03/04/2023, 11h17, 22°C	2 mortes *	0 morte	5 mortes *	5 mortes	10 mortes	X	X	X
05/04/2023, 11h, 22.5°C	0 morte *	0 morte *	0 morte *	0 mortes	6 mortes	X	X	X
07/04/2023, 12h, 24°C	0 morte	2 mortes	0 morte	1 morte	0 morte	X	X	X
11/04/2023, 13h53, 23°C	1 morte	0 morte	0 morte *	1 morte	1 morte	2 mortes	X	X
13/04/2023, 10h30, 23°C	0 morte	0 morte	0 morte	0 morte	0 morte	1 morte	1 morte	1 morte  (+1 cocon)
14/04/2023, 14h, 22,5°C	0 morte	0 morte	1 morte	0 morte	1 morte	1 morte	0 morte	5 mortes
18/04/2023, 13h20, 23,5°C	1 morte	1 morte	1 morte	4 mortes	1 morte	1 morte	1 morte	8 mortes

• 23/03/2023, 12h, 23°C: mise en place du témoin et des tests 1 et 2 ( arrivée des larves depuis 2j (au frais))
• 27/03/2023, 14h50, 22°C: mise en place des tests 3 et 4 (arrivée jour même)
• 07/04/2023, 12h, 24°C: mise en place du test 5 (arrivée des larves la veille (au frais))
  
• 11/04/2023, 15h15, 23°C: mise en place des tests 6 et 7 (arrivée des larves le 6/04/23 (au frais))

05/04/2023: diminution forte de la cire

* présence de soie 

À la fin de l'expérience :

	Témoin	Test 1	Test 2	Test 3	Test 4	Test 5	Test 6	Test 7
durée	3 semaines et 1 jour	3 semaines et 1 jour	3 semaines et 1 jour	2 semaines et 6 jours	2 semaines et 6 jours	1 semaine	5 jours	5 jours
	20 larves vivantes : 6,4352g et un cocon	17 larves vivantes: 6,1753g	14 larves vivantes: 4,7291g et un cocon	5 larves vivantes: 1,6712g	2 vivantes: 0,7676g et un cocon	23 vivantes: 10,462g et un cocon	35 vivantes: 14,966g et un cocon en formation	23 larves vivantes: 9,647g et un cocon

III/ Analyses expérimentales

Analyses IR en ATR:

• 31/03/2023: obtention du spectre IR du PS d'origine, du PEBD d'origine, puis comparaison avec les spectres IR de l'intérieur d'une larve morte (test 1) et (test 2) = pas présence de PEBD et de PS dans les larves

Nom du plastique	PEBD	PS
Pic(s) caractéristique(s)	Alcane Elongation C-H:  ... cm-1 (forte intensité) Déformation C-H:  ... cm-1 (... intensité)	Alcane Elongation C-H:  ... cm-1 (forte intensité) Déformation C-H:  ... cm-1 (... intensité) Aromatique Elongation C-H:  ... cm-1 (moyenne intensité) Déformation C-H:  ... cm-1 (forte intensité) Elongation C=C: ... cm-1 (forte intensité)

 

• -ATRAnalyse en début expérience: 31/03/2023

• -ATRAnalyse en fin expérience: 18/04/2023

  

Matériel nécessaire à la réalisation de nos expériences:

• Fablab de Biologie: 350 larves Gm vivantes, bloc de cire d'abeille, 1 bécher de 500 ml, 2 béchers de 250 ml, 2 erlenmeyers de 250 ml, 2 cristallisoirs, papier aluminium alimentaire, une Brucelles en plastique, plaque de polystyrène, 2 bouteilles en PEBD, thermomètre mercure, scalpel, économe 
• Fablab de Chimie: Accessoire ATR diamant, éthanol de nettoyage
• Fablab prototypage: broyeuse

RESULTATS:

On peut observer au

BIBLIOGRAPHIE:

• Article de ACS Publications, "Evidence of Polyethylene Biodegradation by Bacterial Strains from the Guts of Plastic-Eating Waxworms", 2014.