Succès de la recherche : La fixation du CO₂ dans la production d'acide succinique
Les cellules de levure produisent de l'acide succinique à partir du glycérol
Pour l'amélioration des arômes, la production de colorants, les produits pharmaceutiques et les bio-polyesters, l'acide succinique est une plate-forme chimique polyvalente. Une équipe dirigée par Elke Nevoigt, professeur de biotechnologie moléculaire à l'université Jacobs de Brême, a mis au point un procédé économiquement et écologiquement intéressant pour la production d'acide succinique en incorporant plus efficacement le dioxyde de carbone (CO2). La Fondation allemande pour la recherche (DFG) finance le projet pour trois années supplémentaires.
En intégrant plus efficacement le CO2, le professeur Elke Nevoigt et son équipe ont mis au point un procédé qui rend la production d'acide succinique plus économique.
Jacobs University Bremen gGmbH
Un grand nombre de produits de l'industrie chimique sont basés sur des matières premières fossiles telles que le pétrole, le gaz ou le charbon. Les chercheurs étudient actuellement des solutions de remplacement à partir de sources de carbone renouvelables et de flux de déchets végétaux. Cela vaut également pour la production d'acide succinique. Celui-ci a été obtenu à partir du pétrole, mais aussi par fermentation à partir d'amidon et de sucre.
Mme Nevoigt utilise le glycérol comme source alternative de carbone. Elle mène des recherches sur ce sous-produit de la production de biodiesel depuis plus de dix ans. "C'est passionnant car le glycérol a une densité électronique élevée", explique la scientifique. "Par rapport aux sucres, on obtient donc un rendement plus élevé d'acide succinique par carbone utilisé".
Dans le processus de production microbienne de l'acide succinique, son groupe de recherche, en collaboration avec TU Delft aux Pays-Bas, utilise également le dioxyde de carbone, un gaz à effet de serre. "Le glycérol est constitué de trois atomes de carbone, le CO2 d'un seul. Au total, nous nous retrouvons avec les quatre atomes de carbone de l'acide succinique que nous voulons produire", explique Mme Nevoigt. L'avantage de ce procédé est son efficacité énergétique et son impact environnemental. Avec le glycérol comme matière première, on peut non seulement produire plus d'acide succinique que de sucres, mais aussi fixer plus de dioxyde de carbone dans le même temps.
Dans une approche de recherche étendue, Nevoigt utilise les avantages que la levure de boulangerie apporte au processus de production d'acide succinique. Par exemple, par rapport aux bactéries, la levure est plus résistante aux faibles valeurs de pH, ce qui rend le processus de production plus stable et, surtout, plus rentable. Le groupe de travail mène actuellement des recherches pour optimiser davantage le processus. Les cellules de levure devraient produire encore plus d'acide succinique à partir du glycérol. "L'amélioration du bilan énergétique de la cellule permettrait d'incorporer davantage de carbone dans le produit cible, l'acide succinique", explique M. Nevoigt.
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