Les enzymes au service d'une industrie plus respectueuse de l'environnement
Les synthèses chimiques servent à fabriquer une très grande variété de produits tels que des engrais, des détergents, des aliments transformés, des cosmétiques et des produits pharmaceutiques. Le secteur de la synthèse chimique est très important, mais la production est coûteuse, longue, et génère souvent des déchets toxiques. Les scientifiques du projet BIONEXGEN («Developing the next generation of biocatalysts for industrial chemical synthesis»), financé par l'UE, ont cherché à créer des processus de fabrication plus respectueux de l'environnement en utilisant des enzymes naturelles. Ils ont identifié quatre catégories de réactions pour lesquelles l'usage de biocatalyseurs peut réduire notablement la consommation d'énergie, les rejets de gaz à effet de serre et la quantité de déchets toxiques. Les amines sont des composés intermédiaires pour fabriquer des produits pharmaceutiques, des polymères, des produits chimiques spéciaux et pour l'agriculture. Les scientifiques ont réalisé des bibliothèques d'enzymes qui produisent des amines, et déterminé les plus prometteuses pour une utilisation commerciale. Par ailleurs, les polymères constituent la majorité des produits chimiques commercialisés, et sont fabriqués pour la plupart à partir de combustibles fossiles. Les scientifiques ont identifié de nouveaux éléments de base (les monomères) biologiques pour fabriquer des polymères dotés de meilleures propriétés. Ils ont découvert plusieurs voies de synthèse de polymères, basées sur des enzymes innovantes. En outre, la production de glycosides et d'oligosaccharides est l'un des domaines les plus difficiles de la synthèse organique. Les scientifiques ont identifié de nouvelles enzymes pour la synthèse d'oligosaccharides, et mis au point une méthode de production basée sur l'amidon, une matière première renouvelable. Les oxydases sont des enzymes susceptibles d'éliminer des agents oxydants, potentiellement dangereux. Les chercheurs ont synthétisé divers substrats et les ont utilisés pour oxyder divers composés d'intérêt industriel. Le consortium a aussi mis au point les techniques nécessaires comme les fermentations, l'immobilisation des enzymes et l'agrégation d'enzymes fonctionnelles. Enfin, BIONEXGEN a créé un manuel de technologie des processus, reprenant les méthodes mises au point par ses chercheurs. BIONEXGEN devrait proposer de nouveaux processus de fabrication chimique basés sur des enzymes, avec un impact de longue durée sur la chimie et la biotechnologie industrielle en UE. Leur intégration à des processus classiques de la chimie réduira la consommation d'énergie, les rejets de gaz à effet de serre et les déchets toxiques.
Mots‑clés
Enzymes, synthèse chimique, déchets toxiques, biocatalyseurs, amines
