Projet Biomines, optimiser la transformation de la biomasse ligneuse en alcools

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Le projet Biomines a été sélectionné dans le cadre de l’appel à projets « Bio-Matières et Energies » de l’ANR (Agence nationale de la recherche). Biomines vise à explorer la biodiversité microbienne dans le but de développer un procédé dit « consolidated bioprocessing (CBP) » pour la production de biocarburants. Les procédés CBP mettent en œuvre un microorganisme capable à la fois de transformer la biomasse lignocellulosique en sucres simples et de fermenter ces derniers en composés d’intérêt, par exemple des alcools.

D’une durée de 4 ans, le projet Biomines est piloté par le département Biotechnologie d’IFP Energies nouvelles (IFPEN) et rassemble deux autres partenaires, Unités de recherche du CNRS : l’AFMB (« Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques ») et le « Laboratoire de Chimie Bactérienne ».

La transformation biochimique de la biomasse lignocellulosique en biocarburants est une opération complexe qui nécessite, d’une part, la transformation en sucres de la cellulose à l’aide d’enzymes, et d’autre part, la conversion du glucose en alcool grâce à des levures.

Le CBP vise la réalisation de ces deux réactions par le même microorganisme. Biomines a donc pour but d’identifier un tel microorganisme et de chercher les moyens de l’améliorer.

Certains microorganismes ont d’ores et déjà été identifiés pour assurer à la fois l’hydrolyse de la lignocellulose et la fermentation des sucres libérés. Mais, pour le moment, aucun biocatalyseur n’apparait assez performant pour envisager un procédé CBP industriel viable.

Les recherches conduites dans Biomines permettront d’isoler des microorganismes et des enzymes à partir d’environnements adaptés spécifiques. Afin de maximiser les chances de découvrir des microorganismes intéressants, des microflores issues de sols ou de composts seront enrichies par culture sur des substrats lignocellulosiques, tels que la paille, le peuplier prétraité ou encore des résidus d’hydrolyse. Ce dernier substrat est utilisé pour isoler des microorganismes capables de dégrader la cellulose récalcitrante.

Le projet Biomines vise également à rechercher de nouvelles enzymes de dégradation de la biomasse plus performantes que celles actuellement connues, grâce à la métagénomique. Cette technique consiste à séquencer l’ADN de l’ensemble des micro-organismes présents dans l’environnement étudié, en s’affranchissant des étapes d’isolement et de culture des souches.

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