Des enzymes pourraient booster la production de biocarburants

L’étude a été publiée dans la revue de biochimie de l’American Chemical Society, en date du 14 juin.

Cette recherche effectuée par des équipes des universités de Warwick (UK) et de la Colombie-Britannique (Canada), pourrait apporter des réponses durables et viables par l’utilisation de biocarburants, à partir de plantes ligneuse.

En effet, les scientifiques ont découvert une enzyme qui joue un rôle important dans la dégradation de la lignine, une des composantes clés des parties ligneuses des plantes. La lignine est cruciale pour donner des plantes robustes et rigides, rendant d’autant plus difficile, l’extraction des sucres riches en énergie pour la production de bioéthanol. La croissance rapide des plantes ligneuses et autres résidus de cultures non alimentaires pourraient tous deux s’avérer être de précieuses sources de biocarburants. Cependant, il est difficile actuellement d’en extraire suffisamment de sucre pour que le processus industriel soit économiquement viable. En utilisant une enzyme capable de décomposer cette lignine, elle permettrait de produire plus de carburant à partir de la même masse de végétale.

Les chercheurs ont identifié le gène en mesure de décomposer la lignine à partir d’une bactérie vivant dans le sol et appelée "jostii Rhodococcus". Bien que ces enzymes ont auparavant été identifiées dans les champignons, c’est la première fois qu’elles le sont dans les bactéries. Comme le génome de cette dernière a déjà été séquencé, cela signifie une modification des gènes plus aisés afin de produire des enzymes en plus grandes quantités. Par ailleurs, les bactéries se multiplient rapidement et facilement. Cette découverte met donc en perspective la fabrication d’enzymes susceptible de décomposer la lignine à l’échelle industrielle.

"Pour rendre les biocarburants crédibles face aux combustibles fossiles, nous avons besoin d’extraire le maximum d’énergie disponible à partir de plantes. En soulevant l’hypothèse d’être capable de produire des enzymes dégradant la lignine à partir de bactéries, à l’échelle industrielle, cette recherche pourrait aider à débloquer des ressources en biocarburants" a déclaré le professeur Timothy Bugg, de l’Université de Warwick.

L’équipe de Warwick en collaboration avec leurs collègues de l’Université de la Colombie-Britannique ont travaillé sur l’obtention de la structure de l’enzyme. Ils espèrent trouver des enzymes similaires dans des bactéries qui vivent dans des environnements très chauds comme près des cheminées volcaniques. Les enzymes de ces bactéries ont évolué pour fonctionner au mieux à des températures élevées ce qui signifie qu’elles sont idéalement adaptées pour être utilisées dans les procédés industriels.

"La combustion du bois a longtemps été une source importante d’énergie. En utilisant les biosciences modernes, nous pouvons utiliser des plantes ligneuses dans des voies plus sophistiquées pour alimenter nos véhicules et produire des matériaux industriels et des produits chimiques. Cela doit être fait à la fois d’une manière éthique et durable" a précisé Duncan Eggar, du BBSRC.

[ Credit image : Lindsay Eltis and Michael Murphy ]

** Recherches financées par le Conseil national des biotechnologies et des sciences biologiques (BBSRC)