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Les levures, alternatives durables aux produits pétrochimiques

Les levures, alternatives durables aux produits pétrochimiques
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Dans cette édition de Futuris, notre reporter Denis Loctier évoque le projet de recherche européen CHASSY. Son but : produire grâce aux levures, des ingrédients à haute valeur ajoutée pour l'industrie qui pourraient remplacer les produits pétrochimiques.

"Les hommes utilisent les levures depuis plus de 7000 ans pour fabriquer du pain et faire fermenter des aliments et des boissons, mais peut-on donner à ces levures une mission plus ambitieuse : remplacer les produits pétrochimiques présents dans nos médicaments, cosmétiques, plastiques et carburants ?" s'interroge notre journaliste Denis Loctier.

C'est l'objectif du projet de recherche européen CHASSY, notamment mené au sein de l'Université de technologie de Delft.

Partant du principe que les cellules de levure fonctionnent comme des mini-usines en transformant le sucre en composés chimiques qui ont de la valeur, ces chercheurs travaillent sur leur composition génétique pour adapter ce processus à une échelle industrielle.

"Pour rendre ces levures plus performantes en tant qu'usines cellulaires, nous devons "recâbler" leur métabolisme," explique Jack Pronk, chercheur en microbiologie industrielle. "Nous devons changer la manière dont elles transforment les sucres en d'autres produits pour être sûrs que presque chaque molécule de sucre qui entre dans la cellule de levure en ressorte sous la forme de produit," précise-t-il.

Reprogrammer les levures

Ces nouvelles levures pourraient recycler des cultures et déchets agricoles en biomolécules qui serviraient d'ingrédients pour des composants plastiques ou cosmétiques, l'idée étant de remplacer les produits pétrochimiques par des composés biologiques durables.

“Dans le projet, nous utilisons des gènes qui proviennent de plantes pour pouvoir produire un métabolite qui est produit par des plantes, par exemple par l'orange," indique Jean-Marc Daran, microbiologiste moléculaire. "Nous produisons la naringénine qui est une molécule produite par les fruits du groupe citron, pamplemousse, orange," dit-il.

Pour reprogrammer les levures, ces chercheurs utilisent un outil moléculaire très connu nommé CRISPR. En insérant des gènes de plantes ou de bactéries dans leurs usines cellulaires, ils changent leur fonctionnement et même leur odeur !

"Nous avons modifié l'ADN et nous avons ajouté entre autres, un gène d'une plante et c'est ce qui fait que maintenant, ça sent vraiment la rose," fait remarquer Jasmijn Hassing, chercheuse en ingénierie métabolique. "Notre laboratoire sent bon maintenant," plaisante-t-elle avant d'ajouter : "Mais ce que nous cherchons, ce sont des applications industrielles pour que l'on puisse sentir cette saveur et cet arôme principalement dans l'industrie cosmétique - surtout les parfums, mais aussi les mascaras, les rouges à lèvres : ils ont tous ce composé parfumé."

Des applications dans les bioplastiques notamment

Les scientifiques transmettront leurs résultats à des entreprises européennes qui s'en serviront pour des applications commerciales. Les souches de levure devront donc être assez robustes pour survivre et produire des composés intéressants à l'échelle industrielle.

"Quand on aura des souches qui fonctionneront à cette échelle et qui produiront assez de produits chimiques dans des conditions qui imitent celles de l'industrie," souligne John Morrissey, coordinateur du projet CHASSY et spécialiste de la technologie des levures à la School of Microbiology de l'University College Cork, "on transférera cette technologie aux partenaires intéressés qui avec de grandes cuves de fermentation, pourront tester nos souches à différentes échelles pour développer une application commerciale."

Cette biotechnologie devrait accélérer le développement de nouveaux produits pour le consommateur : des innovations qui sans elle, arriveraient sur le marché en 10 à 20 ans pourraient être disponibles dans les toutes prochaines années.

"Nos recherches sont importantes pour toute une gamme d'entreprises différentes dans les biotechnologies," affirme le chercheur Jack Pronk, "par exemple dans la fabrication des bioplastiques ou d'autres produits fabriqués en grandes quantités, mais aussi pour les start-up qui veulent développer un nouveau produit en partant essentiellement de zéro pour fabriquer des composés à très forte valeur ajoutée qui serviront comme ingrédients dans les médicaments, les aliments ou comme composé aromatique, etc."

Même si les consommateurs ne remarqueront peut-être pas la différence avec ces produits, leur intérêt est notable pour l'environnement car leur production sera plus écologique et leur recyclage plus facile.