Les acides gras et leurs dérivés sont des matières premières prometteuses pour la fabrication de biocarburants avancés, de détergents, de lubrifiants, de tensioactifs, etc. L’approvisionnement actuel en acides gras se fait principalement par extraction à partir de plantes, ce qui nécessite de grandes quantités de terres arables.
Le méthanol est une matière première idéale et renouvelable pour la bioproduction. La biotransformation du méthanol pourrait fournir une voie durable pour la production d’acides gras indépendamment des terres arables et de l’eau douce.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Zhou Yongjin du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a conçu la levure Ogataea polymorpha pour une production efficace d’acides gras libres (FFA) à partir de méthanol unique en recâblant métabolisme cellulaire et soulager la toxicité du méthanol.
Cette étude a été publiée dans Métabolisme naturel le 11 juillet.
La levure est largement utilisée pour la cuisson et le brassage, et est un hôte idéal pour la biofabrication à base de méthanol. Cependant, le métabolisme cellulaire du méthanol est hautement régulé et la toxicité du méthanol pourrait limiter l’efficacité biosynthétique. En particulier, il existe peu d’informations reliant la toxicité du méthanol, le métabolisme du méthanol et la biosynthèse du produit.
Les chercheurs ont observé un déficit de croissance des FFA modifiés produisant Ogataea polymorpha dans le méthanol, et ce déficit a été restauré par une évolution adaptative en laboratoire. L’analyse multi-omique (génomique, transcriptomique et lipidomique) a montré que la surproduction de FFA perturbait l’hémostase des phospholipides.
Un recâblage métabolique dans cet hôte supérieur a permis d’obtenir un niveau élevé d’accumulation de FFA (jusqu’à 15,9 g/L).
« Ce travail révèle les mécanismes de la toxicité du méthanol au cours des bioproductions et permet une biotransformation efficace du méthanol en produits à valeur ajoutée pour des applications industrielles », a déclaré le professeur Zhou.
Jiaoqi Gao et al, Le sauvetage de la levure de la mort cellulaire permet la surproduction d’acides gras à partir du seul méthanol, Métabolisme naturel (2022). DOI : 10.1038/s42255-022-00601-0