Biotechnologies vertes

Plant Advanced Technologies (PAT), spécialiste de l’identification et de la pro-duction de molécules végétales rares, a reçu le 7 décembre 2015, le Trophée INPI de l’Innovation dans la catégorie Brevet des TROPHEES INPI à l’occasion de la COP21. Le 28 mai, BASF, le leader mondial de la chimie, et le Conseil Régional de Lorraine ont signé une convention de partenariat dans le cadre du consortium BioProLor (« BIOactifs PROduits en LORraine »). A l’occasion de cette convention, le Groupe a notamment conclu un partenariat avec la PME nancéienne inno-vante PAT. La société PAT est spécialisée dans l’identification, l’optimisation et la produc-tion de biomolécules rares à destination des laboratoires pharmaceutiques, des industries cosmétiques et chimie verte. PAT a développé des procédés de pro-duction révolutionnaires basés sur une culture des plantes en aéroponie (hors sol). Ses technologies innovantes (PAT plantes à traire® - Brevet INRA / Université de Lorraine INPL et PAT Friday®) permettent d’identifier de nouvelles molécules rares jusque-là inaccessibles et de les produire de manière industrielle. PAT dis-pose de savoir-faire uniques, brevetés mondialement et écologiques.

LAE, PAT

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UMR LAELaboratoire Agronomie et Environnement UL, Inra

Description

Le LAE est localisé à Brabois (Vandoeuvre) dans les locaux de l’Ecole Nationale d’Agrono-mie et des Industries Alimen-taires (ENSAIA) et à Colmar (Centre Inra de Colmar). Les thématiques de recherche abordées concernent d’une part la durabilité des systèmes agricoles avec le développe-ment d’indicateurs agri-en-vironnementaux et l’étude des interactions agriculture/biodiversité, d’autre part le métabolisme des plantes impliqué dans les processus de défense et d’adaptation aux stress environnementaux (métabolisme secondaire). Les échelles d’études vont du macroscopique (biodiversité en milieux agricoles, l’étude de systèmes de production agricoles), jusqu’à l’étude moléculaire du métabo-lisme des plantes. Outre ses missions de production de connaissances liées à l’activité de recherche, le LAE forme de jeunes techniciens et scien-tifiques (stagiaires, thésards, post-docs).

Un doublé pour la société PAT,start-up du LAE : « primée par l’INPI pour son innovation verte » et « partenaire de BASF »

Inra 2017

Contacts

Christophe Robinchristophe.robin@inra.fr

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Par leur résistance mécanique, les fibres naturelles offrent un fort potentiel de renfort mécanique des matériaux, jusqu’ici sous-exploité. Leur utilisation permettrait de réduire l’emploi de ressources fossiles. Elle permettrait de limiter les émissions de gaz à effet de serre, d’alléger les matériaux, ou encore d’obtenir un meilleur bilan de l’ACV (Analyse de Cycle de Vie), dans des industries telles que l’automobile par exemple. Le défibrage – ou endommagement subi par les fibres lors de la transformation – modifie profondément les dimensions et la géométrie des fibres et des faisceaux de fibres, sous contraintes mé-caniques. Nous avons montré que le contrôle du défibrage pouvait à lui seul doubler cer-taines performances mécaniques des composés produits. Un des procédés de transfor-mation industrielle les plus utilisés, l’extrusion bivis, permet de maîtriser les contraintes de température et de cisaillement appliquées. Nous avons expérimentalement réussi à analyser l’évolution de la longueur des fibres de chanvre au cours de l’extrusion bivis, et vérifié les impacts sur les propriétés des matériaux produits. Puis nous avons modélisé cette évolution et démontré qu’il est possible de la prédire en fonction des paramètres du procédé d’extrusion : vitesse, débit et profil de vis.

FARE

Défibrage des fibres naturelles : modélisation prédictive des mécanismes de rupture

UMR FARE Fractionnement des AgroRessources Inra-URCA

Description

FARE est situé à Reims dans le cadre du campus de l’Université de Reims Champagne Ardennes (URCA). FARE a une double mission scientifique dans les domaines de l’utilisation des ressources ligno-cellulosiques et de leur devenir dans les sols. Les travaux sur les ressources ligno-cellulosiques s’appuient sur l’acquisition de connais-sances fondamentales sur la mise en place et l’organisation des parois végétales secon-daires. Les principaux types de produits et d’utilisations visés sont les fibres (matériaux homogènes ou composites), les synthons (oses en C6 et C5) et les fermentations de ces derniers (éthanol carburant). Du point de vue environ-nemental, les recherches portent sur les facteurs de décomposition des biomasses ligno-cellulosiques (résidus et litières végétales) afin d’en prédire la décomposition dans les sols et les conséquences sur les cycles biogéochimiques (notamment ceux du carbone et l’azote).

Interactions lignines-enzymes : nouvelle méthode de mesure

Le développement de technologies de production d’éthanol de deuxième génération se heurte à deux questions critiques. Pourquoi les parois végétales résistent-elles à l’hydrolyse enzymatique ? Comment limiter les doses d’enzymes utilisées lors du pro-cédé de transformation ? Un des facteurs majeurs responsables de l’inefficacité des enzymes – cellulases et hémicellulases – utilisées lors du procédé, est l’adsorption de ces enzymes sur la lignine des parois végétales, dont la transformation demeure alors incomplète car les enzymes deviennent inefficaces. Parmi les enzymes d’intérêt, les xylanases – capables de s’attaquer aux xylanes soit 20 à 40 % de la biomasse lignocel-lulosique – apporteraient une plus-value non négligeable pour la production d’étha-nol de deuxième génération : fermentation possible du xylose en éthanol ou autre molécule à haute valeur ajoutée, démasquage de sites d’action pour l’hydrolyse de la cellulose en glucose. Pour comprendre les interactions entre xylanases et lignine, nous comparons la force des interactions entre diverses xylanases naturelles et un panel de lignines de différentes sources végétales. Du fait de la complexité structurale et du caractère hydrophobe des lignines, l’approche expérimentale adaptée à l’étude de ces interactions constitue un défi méthodologique majeur : celui de préparer des couches stables de lignines à la surface de capteurs en or utilisés dans la méthode de « Réso-nance Plasmonique de Surface » (SPR). Nous avons donc développé une méthodolo-gie qui fournit des indications à l’échelle moléculaire sur la nature et les forces d’inte-ractions mises en jeu, ainsi que les conditions de milieu nécessaires pour les réduire.

FARE

Inra 2017

Contacts

Bernard Kurek bernard.kurek@inra.fr