Des micro-organismes pour fabriquer les blocs de construction de l'industrie chimique Les plateformes de composés chimiques contiennent des blocs de construction qui peuvent être transformés en une grande variété de produits chimiques ou matériaux. Les voies biologiques qui convertissent la biomasse lignocellulosique (BLC) en une plateforme de composés chimiques pourraient constituer une alternative intéressante aux combustibles fossiles actuellement utilisés pour la fabrication de ces composés. Changement climatique et Environnement Technologies industrielles © saoirse2013, Shutterstock Selon le Département de l'énergie américain, l'acide 3-hydroxypropanoïque (3-HP) est la troisième substance la plus importante qui pourrait être dérivée de la biomasse lignocellulosique. Malheureusement, il n'existe aujourd'hui aucun processus biologique commercial disponible pour la production de l'acide 3-hydroxypropanoïque en raison du coût élevé des composants nécessaires, du rendement trop faible de la réaction et de la toxicité du composé. Le projet GEO-HPA (Development of a sustainable route to the important platform chemical 3-hydroxypropanoic acid using synthetic biology and a geobacillus chassis), financé par l'UE, a abordé ces questions en développant un bioprocessus de production de l'acide 3-HP à partir de la biomasse lignocellulosique en s'appuyant sur la bactérie Geobacillus. Geobacillus se développe à des températures situées entre 40 et 70 degrés Celsius et peut fermenter tant les sucres à six carbones (hexoses) que ceux à cinq carbones (pentoses), ainsi que les oligomères présents dans la biomasse. Ces températures élevées réduisent le risque de contamination par d'autres micro-organismes, rendent le processus plus viable en réduisant les coûts de refroidissement pendant la fermentation et confèrent des propriétés souhaitables au milieu de croissance. Les chercheurs ont donc conçu un bioprocessus de production à grande échelle de l'acide 3-HP à partir de sucres, en exploitant Geobacillus thermoglucosidasius (GBT) comme moteur. Ce processus a ensuite été optimisé en prenant la biomasse lignocellulosique comme source de matières premières. Les premiers résultats montrent que GBT est une bactérie thermophile intéressante car elle est capable de métaboliser le glucose et le xylose, deux sucres majeurs de la biomasse lignocellulosique. Cet organisme a également montré plusieurs caractéristiques précieuses pour la production de l'acide 3 HP. La croissance cellulaire et le taux de croissance de GBT sont ainsi comparables à celles d'E. coli. En outre, il ne consomme ni ne dégrade l'acide 3-hydroxypropanoïque comme source de carbone comme le font d'autres organismes. Les partenaires du projet ont développé des souches GBT recombinantes pour la production de 3-HP à partir des sucres et obtenu un petit titre de 3-HP (entre 3 et 5 millimoles/litre) comme preuve de concept. Ce résultat montre que GBT est un organisme potentiel pour la production de 3 HP et que la synthèse d'acide peut être portée à un niveau supérieur. Les partenaires du projet ont ainsi développé une voie commerciale économique et durable pour la production de 3 HP. Ce résultat permettra de renforcer la compétitivité de l'UE dans le secteur de la production biologique de composés chimiques à partir de sources renouvelables. Mots‑clés Biomasse lignocellulosique, plateforme de composés chimiques, acide 3-hydroxypropanoïque, GEO-HPA, Geobacillus
