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Carburant de (bio)synthèse

jeudi 5 juin 2014

par Agnès Vernet

Grâce à la biologie de synthèse, Caldicellulosiruptor bescii peut convertir directement le sucre en éthanol.

Dans la compétition pour trouver l’organisme le plus propice à la fabrication de biocarburants, l’argument économique est désormais prépondérant. Pour réduire les coûts, rien ne vaut la simplification des procédures. Des chercheurs de l’université américaine de Géorgie, sous la direction de la généticienne Janet Westpheling, ont ainsi transformé la bactérie C. bescii afin qu’elle réalise l’ensemble des étapes de production de biocarburant, depuis la digestion de la biomasse jusqu’à la synthèse d’éthanol, sans recourir ni à un prétraitement chimique, ni à une digestion enzymatique exogène.
C. bescii est un candidat de choix pour la production de biocarburants de deuxième génération, ceux qui utilisent une biomasse lignocellulosique, c’est-à-dire les parties non comestibles des plantes et les déchets agricoles, comme substrats. Cette bactérie thermophile, dont la température de confort flirte avec les 80 °C, est capable de digérer naturellement la cellulose, l’hémicellulose ou la lignocellulose afin de générer des sucres simples. Sa glycolyse produit préférentiellement de l’acétate, du lactate et de l’hydrogène. Pour la pousser à synthétiser de l’éthanol, l’équipe de Janet Westpheling a supprimé sa lactate déshydrogénase et introduit dans son génome une déshydrogénase acétaldéhyde/alcool issue de la bactérie Clostridium thermocellum, créant une voie synthétique de production anaérobie d’éthanol en remplacement du lactate.
Ces travaux ont nécessité deux ans et demi de développement génétique et la souche de C. bescii ainsi transformée génère 70 % d’éthanol par fermentation à partir de panic érigé, une céréale sauvage très répandue sur le territoire américain. La modification de bactéries extrêmophiles est une des méthodes les plus prometteuses pour les carburants de deuxième génération. C’est aussi l’approche de la biotech française Déinove, spécialiste des Deinoccocus producteurs d’éthanol, qui vient juste de signer deux contrats importants avec des groupes industriels d’envergure mondiale.

Chung D et al. (2014) Proc Natl Acad Sci USA,
doi:10.1073/pnas.1402210111

Janet Westpheling, qui dirige ces travaux sur C. bescii.
© Alan Flurry/UGA

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