Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

Généraliser l'emploi des tensioactifs biologiques

Des tensioactifs sur mesure et dérivés du pétrole contribuent aux processus industriels de mélange et de dispersion, mais leur manque de diversité limite leur utilisation à des produits de niche. Une initiative de recherche, financée par l'UE, a été mise en place pour développer par génie métabolique de nouvelles souches de levure utilisables pour la production de tensioactifs respectueux de l'environnement.
Généraliser l'emploi des tensioactifs biologiques
Les tensioactifs (substances qui agissent sur les surfaces) font baisser la tension superficielle. On les trouve dans de nombreux domaines de notre vie quotidienne, en particulier dans les produits de nettoyage et les cosmétiques, qui sont essentiellement fabriqués à partir de ressources pétrochimiques non renouvelables.

Le remplacement des tensioactifs à base de pétrole par des tensioactifs biologiques peut réduire de façon importante l'impact environnemental (grâce par exemple à une meilleure biodégradabilité dans les eaux usées, une plus faible écotoxicité, l'utilisation de ressources renouvelables). Mais la faible variété de tensioactifs biologiques naturels limite leur utilisation à grande échelle. Le projet BIOSURFING (New-to-nature biosurfactants by metabolic engineering: Production and application) a donc été mis en place pour améliorer la diversité des tensioactifs biologiques disponibles sur le marché.

Les partenaires du projet ont manipulé la levure Starmerella bombicola, qui est particulièrement bien adaptée à la production de tensioactifs biologiques glycolipidiques. L'objectif était d'élargir l'éventail naturel des glycolipides et de créer des glycolipides sur mesure, dotés de nouvelles et meilleures propriétés physico-chimiques.

Initialement, quatre nouvelles souches de S. bombicola ont été étudiées et développées. Les processus de fermentation des souches modifiées ont été testés à plus grande échelle. Certaines modifications ont été introduites pour obtenir une méthode économique mais productive et définir des paramètres de fermentation réduisant la production de mousse.

Comme ces nouveaux composants ont des propriétés différentes de celles de leurs homologues naturels, une nouvelle technique de récupération et purification du produit a été développée pour une souche particulière. Les autres souches ont été adaptées pour assurer des niveaux d'impureté tolérables.

Les partenaires ont évalué des échantillons et communiqué leurs commentaires, ce qui a motivé de nouvelles modifications. Les connaissances acquises sur la pureté et les caractéristiques nécessaires ont été utilisées pour développer de nouvelles méthodes de suivi et d'élimination des contaminants, ce qui a permis d'obtenir des produits de grande qualité.

Plusieurs domaines d'utilisation des tensioactifs ont été explorés, comme leur utilisation en cosmétique et dans les produits de nettoyage. Les chercheurs ont également étudié les caractéristiques biologiques et le comportement aux échelles nanométrique et méso-moléculaire. Ils ont également exploré les génomes, transcriptomes et protéomes des nouvelles souches de levure, et réalisé des modifications plus complexes.

La capacité de BIOSURFING à réaliser une bioingénierie de la structure des tensioactifs glycolipidiques, d'une façon qui n'est actuellement possible qu'avec les tensioactifs à base de pétrole, pourrait révolutionner le marché des tensioactifs. De telles avancées ouvriront la voie à de nouvelles applications et procédés tout en réduisant significativement l'impact environnemental.

Informations connexes

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

Tensioactifs biologiques, BIOSURFING, génie métabolique, Starmerella bombicola, glycolipides