L’un des défis les plus urgents auxquels nous faisons face est la recherche d’un matériau polyvalent, léger et aussi résistant que le plastique, mais sans son impact environnemental — idéalement biodégradable. Parmi les plus prometteurs figure la soie produite par les araignées. Cependant, malgré des années d’études et d’essais, elle demeure presque impossible à reproduire en laboratoire.
La percée du Spider Silk Lab : prélèvements non invasifs sur les larves
C’est pourquoi certains chercheurs se tournent vers d’autres pistes, en particulier les abeilles : dans une étude publiée simultanément dans trois revues (STAR Protocols, PLOS One et SynBio), une équipe de l’Utah State University raconte comment elle est parvenue à recréer artificiellement un unique fil de soie d’une abeille solitaire, Osmia lignaria.
L’étude a été menée dans le laboratoire spécialisé Spider Silk Lab de l’université de l’Utah, qui comme le suggère son nom s’occupe principalement de soie d’araignée – avec tous les problèmes évoqués ci-dessus. La soie, toutefois, est un matériau très répandu chez les arthropodes. Chez les insectes seulement, explique l’étude, elle est apparue dans au moins 23 lignées distinctes d’apis, guêpes et fourmis. Mais à quoi sert la soie chez les abeilles ? Étant un matériau si polyvalent, elle dépend des abeilles. Celles sociales, par exemple celles du miel et les bourdons, produisent de la soie pour tapisser les parois des cellules de l’abeille dédiées aux œufs.
Les abeilles solitaires, qui représentent environ 75 % de toutes les espèces d’abeilles, produisent la soie pour leur protection personnelle contre les prédateurs et le stress environnemental. Elles construisent des cocons dans lesquels elles se cachent. De cette manière, elles se protègent de la chaleur, retiennent l’humidité et, surtout, tiennent à distance les parasites durant la phase cruciale de la croissance de larve à adulte.
Dalla bocca delle api alla plastica biodegradabile del futuro
L’abeille sur laquelle a travaillé l’équipe américaine, de l’espèce Osmia lignaria, doit surtout se méfier des ves parasites qui utilisent leur aiguillon pour déposer leurs œufs dans leur victime. Le cocon doit donc être suffisamment résistant pour repousser les attaques de ces ves.
La soie des abeilles présente donc des propriétés similaires à celles des araignées, bien que son objectif soit tout à fait différent. Et comme dans le cas des araignées, même dans celui des abeilles le véritable défi a été de recréer le matériau en laboratoire. L’équipe a développé une méthode qui leur a permis d’isoler les filaments de soie en les extrayant directement de la bouche des larves, là où ils sont produits.
Le procédé, expliquent les scientifiques, est non invasif, et il fait en sorte que les larves continuent de produire de la soie même après l' »extraction ».
Une fois les filaments isolés, il a été possible de les étudier en détail et de les recréer artificiellement. Le résultat n’est pas encore utilisable, mais ce qui compte vraiment est le protocole développé. Ce système peut être théoriquement appliqué à n’importe quelle abeille – comprises celles dont la soie est particulièrement résistante et élastique. Si l’on parvenait à lancer une production à grande échelle, nous pourrions détenir l’un des candidats les plus sérieux pour remplacer la plastique.
