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English
Auteur(s)
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Céline BOULARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles
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Marine FROISSARD : Institut national de la recherche agronomique (INRA) - Équipe dynamique et structure des corps lipidiques de l'institut Jean-Pierre Bourgin (UMR 1318 INRA/AgroParisTech), Versailles
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Résumé : la réduction de l'utilisation des produits issus du pétrole dans le contexte économique et écologique actuel conduit à se tourner vers des matières premières durables et biosourcées. Les lipides sont des molécules clés pour la production de biodiesel et de produits issus de la chimie verte. Les levures sont des cellules de choix pour la production de lipides à façon. La combinaison d'approches d'ingénierie métabolique et de génie génétique permet d'optimiser la production de ces molécules d'intérêt. L'utilisation de connaissances acquises sur le stockage des lipides chez les plantes et chez S. cerevisiae amène à développer des systèmes cellulaires innovants de production d'énergie renouvelable.
Abstract: the decrease of petroleum product usage due to economic and ecologic present context leads to find renewable and durable raw material. Lipids are key molecules for the production of biofuel and green chemistry products. Yeasts are of interest for designed lipid production. The association of metabolic and genetic approaches allows to optimize production of useful molecules. The use of knowledge on lipid storage in plants and in S. cerevisiae leads to develop innovative cell systems for renewable energy production.
Mots-clés : corps lipidiques, chimie verte, biocarburants, lipides, biotechnologies, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana
Keywords: lipid bodies, green chemistry, biofuel, lipids, biotechnology, Saccharomyces cerevisiae, Arabidopsis thaliana
Domaine : énergies, biotechnologies, biologie et biochimie des lipides
Degré de diffusion de la technologie : Émergence / Croissance / Maturité
Technologies impliquées : microscopies, analyse de particules, chimie analytique des lipides
Domaines d'application : chimie verte et biocarburants
Principaux acteurs français : –
Pôles de compétitivité : –
Centres de compétence : –
Industriels : –
Autres acteurs dans le monde : –
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Corps lipidique : organite cellulaire de stockage des huiles
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2. Chimie verte du carbone renouvelable et biocarburants
L'utilisation de la biomasse comme source de matière première de substitution aux produits pétroliers est actuellement la filière majeure pour la production :
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des matériaux biosourcés tels que les panneaux d'isolation thermique en laine de chanvre ou de lin, les flocons d'amidon de maïs ;
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des énergies renouvelables et biocarburants (bioéthanol, biodiesel, biogaz).
Ces produits, répondant au concept de développement durable, sont plus respectueux de l'environnement car recyclables ou biodégradables .
La première génération de biocarburants était issue :
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de la biomasse végétale entrant aussi dans la filière alimentaire (betterave, canne à sucre) pour produire du bioéthanol ;
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des huiles végétales provenant des graines de plantes oléagineuses (colza, tournesol) pour obtenir du biodiesel après transestérification des huiles. Cette réaction chimique est une action des alcools sur les huiles pour former les composants combustibles du biodiesel : les esters méthyliques d'acide gras ou FAME (Fatty Acid Methyl Esters) (voir plus loin).
Le manque de compétitivité, les difficultés d'extraction, les rendements énergétiques défavorables et la compétition avec les filières alimentaires dans un contexte ou un milliard de personnes souffrent de malnutrition, ont rendu la production des biocarburants de première génération peu attractive.
D'autres alternatives sont à présent développées afin de produire des biocarburants de seconde génération (bioéthanol et biogaz). Cette nouvelle filière n'utilise plus les ressources végétales ayant une valorisation alimentaire (sucres et huile) mais plutôt des plantes dédiées (Miscanthus, Jatropha) ou des résidus végétaux...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KARMAKAR (A.), KARMAKAR (S.), MUKHERJEE (S.) - Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. - Bioresource Technology, 101, p. 7201-7210 (2010).
-
(2) - AZÓCAR (L.), CIUDAD (G.), HEIPIEPER (H.J.), NAVIA (R.) - Biotechnological processes for biodiesel production using alternative oils. - Applied Microbiology and Biotechnology, 88, p. 621-636 (2010).
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(3) - JOLIVET (P.), ROUX (E.), D'ANDREA (S.), DAVANTURE (M.), NEGRONI (L.), ZIVY (M.), CHARDOT (T.) - Protein composition of oil bodies in Arabidopsis thaliana ecotype WS - . Plant Physiology and Biochemistry, 42, p. 501-509 (2004).
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(4) - JOLIVET (P.), BOULARD (C.), BELLAMY (A.), LARRÉ (C.), BARRE (M.), ROGNIAUX (H.), D'ANDRÉA (S.), CHARDOT (T.), NESI (N.) - Protein composition of oil bodies from mature Brassica napus seeds - . Proteomics, 9, p. 3268-3284 (2009).
-
(5) - RATLEDGE (C.) - Fatty acid biosynthesis in microorganisms being used for Single Cell Oil production. - Biochimie, 86, p. 807-815 (2004).
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