Une alternative durable et locale à l’huile de palme est-elle possible ? Le consortium de recherche NextVegOil d’Aix-la-Chapelle, Bochum, Düsseldorf et Münster vise à développer à l’avenir un procédé à l’échelle commerciale pour produire une huile microbienne similaire à l’huile de palme à partir de déchets agricoles. Un champignon unicellulaire spécialement modifié fera le travail. Dans le projet, financé par le Bioeconomy Science Center (BioSC) et impliquant deux groupes de recherche de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), l’objectif est ensuite de produire du fromage végétalien à base de substitut d’huile de palme en coopération avec une start-up basé à Berlin et à Bonn.
L’huile de palme est l’une des huiles végétales les plus utilisées. Le produit à faible coût est utilisé dans de nombreux secteurs de l’industrie alimentaire et peut également être utilisé dans la production de biocarburants.
Cependant, la production d’huile de palme a des conséquences écologiques considérables : de vastes zones de forêt tropicale humide sont défrichées pour permettre la plantation de monocultures de palmiers, ce qui entraîne la perte d’écosystèmes précieux et a de graves répercussions sur la biodiversité. Par exemple, cela constitue une grave menace pour la population d’orangs-outans des îles indonésiennes de Bornéo et de Sumatra. De plus, l’huile de palme produite sous les tropiques doit être transportée sur de très longues distances jusqu’aux consommateurs en Europe et aux États-Unis, avec les conséquences correspondantes pour l’environnement. L’utilisation de l’huile de palme pour les biocarburants entre également en concurrence avec la production alimentaire.
Il serait nettement plus durable, respectueux des ressources et de l’environnement de produire un produit similaire à l’huile de palme sur une base régionale proche des consommateurs – à partir de résidus végétaux qui ne peuvent être utilisés de manière rentable ni comme produits alimentaires ni comme matières premières chimiques pour l’industrie. . C’est exactement l’objectif poursuivi par le consortium de recherche NextVegOil basé en Rhénanie du Nord-Westphalie (NRW).
En utilisant le champignon Ustilago maydis, les chercheurs ont trouvé un moyen de produire une huile microbienne qui correspond étroitement à l’huile de palme – c’est-à-dire qu’elle a une composition similaire d’acides gras, qui détermine ses propriétés – ce qui signifie qu’elle est susceptible de convenir à une utilisation alimentaire. . Au cours du projet, l’objectif est d’implanter à grande échelle la fermentation des tiges de maïs, qui ne peuvent être consommées ni utilisées comme aliments pour animaux.
L’industrie agricole n’est pas bien disposée envers Ustilago maydis sinon : Le champignon unicellulaire provoque la maladie des plantes « charbon du maïs » ; ce champignon est cependant inoffensif pour l’homme et est même considéré comme un mets de choix au Mexique. « Bien que ce soit un inconvénient pour certains, nous pouvons l’utiliser pour atteindre nos objectifs : comme le champignon est si bien adapté au maïs, il convient également parfaitement au recyclage des résidus de maïs », déclare le professeur Dr Michael Feldbrügge de l’Institut de microbiologie à HHU, qui est l’un des chercheurs impliqués dans le projet à Düsseldorf. Il poursuit: « Il y a déjà eu une quantité importante de recherches génétiques et biotechnologiques sur le champignon, qui produit naturellement aussi d’autres substances biotechnologiquement pertinentes telles que les biosurfactants, nous savons donc où nous pouvons l’utiliser pour nos besoins. »
Le collègue du professeur Feldbrügge, le professeur Dr Markus Pauly de l’Institut de biologie cellulaire végétale et de biotechnologie du HHU, ajoute : « Le maïs offre également un potentiel de sélection en termes d’optimisation des résidus végétaux pour ce type de transformation métabolique par le champignon sans méthodes transgéniques.
Les chercheurs ont découvert qu’Ustilago maydis peut également produire de l’huile au lieu de tensioactifs si le processus de synthèse du champignon est interrompu à un moment précis au niveau génétique. Cela a déjà été démontré à petite échelle. Le profil en acides gras de cette huile est très similaire à celui de l’huile de palme, ce qui la rend très prometteuse comme produit de substitution. Dans les prochaines années, les chercheurs de Düsseldorf visent à optimiser le champignon afin que l’huile qu’il produit corresponde encore mieux aux propriétés de l’huile de palme. Ils travaillent également sur des procédés biotechnologiques pour assurer une conversion optimale de la matière première des tiges de maïs dans le fermenteur.
Les partenaires du projet de l’Université de technologie d’Aix-la-Chapelle (RWTH) travaillent sur les prochaines étapes vers la mise en place d’un processus de production économiquement réalisable pour le substitut d’huile de palme. Une fois que les paramètres optimaux pour la conversion de la biomasse du maïs et du champignon auront été trouvés à Düsseldorf, il sera possible de passer à la mise en œuvre du processus de fermentation à l’échelle commerciale. Les huiles produites dans ce processus microbien doivent ensuite être analysées et purifiées avec précision pour s’assurer qu’elles répondent aux normes alimentaires.
Outre les aspects biologiques et techniques, il y a aussi un aspect économique : parallèlement aux activités en cours, les chercheurs de Bochum analysent la rentabilité des chaînes de processus et étudient les marchés sur lesquels le substitut d’huile de palme peut être vendu. Le pilotage du produit est au centre des préoccupations du partenaire du projet Formo, une start-up biotechnologique, qui vise à produire du fromage végétalien à l’aide de l’huile microbienne.
« Il est important pour toutes les personnes impliquées dans le projet que nous puissions proposer un produit durable comme alternative à l’huile de palme conventionnelle : un produit régional, fabriqué à partir de matières premières renouvelables, avec une bonne empreinte carbone. Et aussi un produit qui ne concurrence pas production alimentaire, car les matières premières sont des résidus qui sont générés de toute façon », déclarent le professeur Feldbrügge et le professeur Pauly.
Le projet NextVegOil
Deux instituts de biologie du HHU sont impliqués dans le projet de production microbienne d’un substitut d’huile de palme : l’Institut de biologie cellulaire végétale et de biotechnologie (Professeur Dr. Markus Pauly) et l’Institut de microbiologie (Professeur Dr. Michael Feldbrügge) travaillent sur l’optimisation de la biomasse de maïs, sa conversion à l’aide d’Ustilago maydis et l’optimisation de la production d’huile.
La chaire de génie biochimique de RWTH Aachen, dirigée par le professeur Dr. Jochen Büchs, se concentre sur la fermentation de l’huile. À l’Université de Münster, des chercheurs de l’Institut de chimie inorganique et analytique dirigé par le professeur Dr. Heiko Hayen analysent la composition des huiles produites. Le professeur Dr. Stefanie Bröring de la chaire d’entrepreneuriat et de modèles commerciaux innovants de l’Université de la Ruhr à Bochum examine les aspects économiques et marketing. Enfin, la start-up biotech Formo, basée à Berlin et Bonn, vise à utiliser le substitut de l’huile de palme pour la production de fromage végétalien.
Fourni par l’Université Heinrich-Heine de Düsseldorf