Les innovations dans le domaine des enzymes créent de nouvelles utilisations industrielles du saccharose
Bien que l’UE soit toujours le premier producteur mondial de betteraves sucrières, les agriculteurs sont confrontés à de nombreux défis. Une meilleure sensibilisation à la santé s’est traduite par une diminution de la consommation de sucre, alors que l’offre excédentaire a entraîné une baisse des prix. Les agriculteurs se trouvent donc dans une situation délicate. Que faire des récoltes excédentaires de betteraves sucrières face à la baisse concomitante de la demande des consommateurs et des prix de cette denrée?
Valoriser la biomasse de la betterave sucrière
L’une des options consiste à mettre au point de nouvelles méthodes de conversion de la biomasse de la betterave sucrière en produits de valeur supérieure, et à identifier de nouveaux marchés potentiellement lucratifs. C’était justement l’objectif premier du projet CARBAFIN, financé par l’UE, à savoir celui de créer des produits de valeur à partir du saccharose, en plus de son utilisation comme édulcorant dans les denrées alimentaires et les aliments pour animaux. «Nous voulions créer de nouveaux matériaux à partir du sucre à l’aide des enzymes», explique Christiane Luley, gestionnaire du projet CARBAFIN au Centre autrichien de biotechnologie industrielle. «Nous avons toutefois reconnu qu’il fallait améliorer les performances de ces enzymes afin de répondre aux besoins des applications industrielles.»
Des performances enzymatiques optimales
Pour ce faire, l’équipe du projet a utilisé le saccharose, le sucre de table courant, en tant que molécule «donneuse» de base. Des enzymes appelées glycoside-phosphorylases ont ensuite été appliquées, ce qui a permis aux constituants du saccharose, comme le glucose, d’être transférés à un éventail de molécules «acceptrices». Ces «nouvelles» molécules ont ensuite été évaluées afin de déterminer les propriétés industrielles utiles qu’elles pourraient présenter. «Le transfert d’une molécule de glucose se traduit par la libération d’un équivalent de fructose», ajoute Christiane Luley. «Les flux de fructose de CARBAFIN ont été évalués en tant que substituts potentiellement rentables du fructose vendu dans le commerce.» Un aspect crucial du projet était de s’assurer que tous les processus étaient aussi efficaces et évolutifs que possible. Des méthodes d’ingénierie sophistiquées ont été appliquées aux enzymes, afin de garantir leurs performances optimales. Le fait de disposer d’enzymes optimisées n’était toutefois pas suffisant. En effet, l’équipe devait également faire en sorte que ses biocatalyseurs étaient économiquement viables, afin qu’ils puissent être acceptés par l’industrie. Des rendements de conversion élevés ainsi qu’une production efficace en matière de temps étaient d’autres facteurs dont il fallait tenir compte. Il s’est avéré que la technologie membranaire offrait un rendement énergétique élevé et un bon rapport coût-efficacité.
Une technologie de production biocatalytique pionnière
En faisant figure de pionnier dans le domaine de la technologie de production biocatalytique intégrée, CARBAFIN est parvenu à identifier de nouveaux débouchés commerciaux potentiels pour les excédents de saccharose dans l’UE. Les prébiotiques, les cosmétiques anti-âge et les produits chimiques plateformes destinés aux agents de nettoyage sont quelques-uns des marchés idéaux pour les molécules dérivées du saccharose. Un autre avantage majeur de cette innovation réside dans le fait qu’elle ouvre la voie à la mise en place de chaînes de valeur entièrement fondées sur les énergies renouvelables. Cela pourrait aider les industries d’une pléthore de secteurs à remplacer leurs produits chimiques issus du pétrole par des constituants biosourcés. Cette démarche contribuera au développement d’une industrie chimique sobre en carbone, efficace dans l’utilisation des ressources et durable. «La betterave sucrière est une biomasse totalement durable», fait remarquer Christiane Luley. «Tout est utilisé et aucun déchet n’est généré.» Le projet CARBAFIN aidera non seulement les agriculteurs européens à trouver de nouveaux débouchés pour leurs excédents de betteraves sucrières, il aidera également l’Europe à conserver sa position de leader mondial en biotechnologie industrielle et à asseoir sa position de chef de file de l’innovation dans le domaine des produits à base de sucre.
Mots‑clés
CARBAFIN, betterave sucrière, cultures, enzyme, cosmétiques, chimique, biomasse, biocatalytique
