Un champignon vorace, espoir des biocarburants

N° – 2008

Si les agro carburants de première génération, issus de l’agriculture, ont provoqué des polémiques d’ordre écologique et alimentaire, ceux issus de la seconde génération, fabriqués à partir de débris végétaux, offrent de nouvelles perspectives. Ainsi, la découverte du champignon filamenteux Trichoderma reesei ou plus exactement, celle du séquençage de son génome par des chercheurs français et américains, ouvre la porte à une source inédite de carburant. Ce champignon prometteur aurait la capacité de transformer la cellulose en sucres fermentables, afin de produire de l’éthanol.

Un champignon pourra bientôt produire des biocarburants à partir de végétaux. Il s’agit du champignon filamenteux Trichoderma reesei, qui est doté d’une exceptionnelle capacité à dégrader les végétaux en sucres simples, composants de base de l’éthanol. Son génome vient d’être décrypté par des chercheurs du laboratoire « Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques » (AFMB) du CNRS/Université de la Méditerranée et de Provence, en collaboration avec une équipe américaine. Parmi les équipes impliquées, on trouve Genencor (filiale de Danisco), Novozymes ainsi que d’autres laboratoires internationaux. Comment fonctionne ce champignon ? « Ses enzymes aux propriétés catalytiques performantes transforment les végétaux en sucres simples, dont il se nourrit. Des sucres qui vont ensuite fermenter, facilitant la transformation en éthanol, un biocarburant utilisable dans un moteur à essence », explique Bernard Henrissat, responsable de l’équipe de recherche française.

Les agro carburants de première génération, élaborés à partir de colza, de tournesol, de soja, de betterave, de canne à sucre ou de céréales ne constituent pas des réponses viables à terme : trop d’hectares seraient nécessaires pour satisfaire la demande future. Les biocarburants de deuxième génération, réalisés à partir de sources de production alternatives qui n’entrent pas en compétition avec l’alimentation humaine, représentent un nouvel espoir.

Le Trichoderma reesei avait été découvert pendant la Seconde Guerre mondiale, dans le Pacifique Sud, où il était responsable de la dégradation des équipements de l’armée américaine. Il était si puissant qu’aucune toile de coton (uniformes, tentes ou parachutes) ne lui résistaient. A l’époque, le docteur Elwyn T. Reese, qui a donné son nom à ce champignon, avait déjà mis en évidence ses spectaculaires capacités à produire des enzymes industriels capables de transformer des fibres végétales de la cellulose et de l’hémicellulose en sucres.

L’équipe de glycogénomique dirigée par Bernard Henrissat est spécialisée dans l’étude des enzymes de dégradation des sucres. Afin de percer les mystères de l’incroyable activité enzymatique de Trichoderma reesei, les scientifiques ont analysé son génome. Contre toute attente, leurs travaux révèlent qu’il ne possède qu’un nombre très faible de types de gènes différents dans la production d’enzymes. Par ailleurs, Trichoderma reesei dispose de groupes de gènes similaires produisant de grandes quantités d’enzymes. D’abord interprétées comme une mauvaise nouvelle, les limitations de cet organisme sont finalement une aubaine. Son cocktail enzymatique se prêtant facilement à de nombreuses améliorations génétiques, les scientifiques cherchent maintenant quels enzymes peuvent être ajoutés au patrimoine génétique du champignon, afin de produire du bioéthanol de façon encore plus efficace. Les recherches sont intégrées dans le programme européen E-TRICEL (Exploration de la biodiversité enzymatique pour la complémentation du secrétome de Trichoderma reesei, afin d’améliorer l’hydrolyse des lignocelluloses), coordonné par le professeur Pedro M. Coutinho.

Pour rendre cette découverte applicable, les industriels doivent développer des souches de champignons capables de produire un cocktail de cellules à plus de 50 grammes par litre. « Ce champignon est capable de produire jusqu’à 100 g d’enzymes par litre de culture, ce qui est énorme », remarque Bernard Henrissat.

L’avantage par rapport aux biocarburants de première génération est évident. L’éthanol cellulosique, ou éthanol de seconde génération, offre des bénéfices environnementaux supérieurs à ceux du carburant fabriqué grâce au soja, à la canne à sucre ou au maïs. Par ailleurs, les matières premières sont abondantes et peu coûteuses. De plus, les rejets de gaz à effet de serre pourraient s’avérer de 60 à 80 % moins importants que ceux générés par l’essence.

Sans constituer une panacée, ces biocarburants écologiques, n’entrant pas en concurrence avec les cultures vivrières, pourraient permettre d’accélérer sensiblement la mutation des transports vers l’ère de l’après pétrole et contribuer ainsi à lutter encore plus efficacement contre le réchauffement climatique.

Annik Bianchini

Site Internet

www.cnrs.fr : CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique).

Dernière modification : 29/04/2010

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