Exploiter les marées vertes grâce à une bactérie marine
Publié par Adrien le 10/07/2019 à 08:00
Source: CNRS
L'ulvane est le principal composant des ulves, la "laitue de mer" responsable des marées vertes. Des chercheurs de la station biologique de Roscoff (CNRS/Sorbonne Université), et leurs collègues allemands et autrichiens, ont identifié une bactérie marine dont le système enzymatique permet de décomposer l'ulvane en source d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) ou en molécules d'intérêt pour l'agro-alimentaire ou les cosmétiques. Douze enzymes ont ainsi été découvertes et elles constituent autant d'outils pouvant transformer ce polysaccharide sous-exploité en une ressource renouvelable. Ces travaux sont publiés le 8 juillet 2019 dans Nature Chemical Biology.

Les ulves sont des macro-algues vertes comestibles naturellement présentes sur nos côtes (la fameuse "laitue (Les laitues (genre Lactuca) sont des plantes annuelles de la famille des Astéracées (Composées) dont certaines espèces sont cultivées pour leurs feuilles tendres consommées comme salade...) de mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.)"). Ces algues peuvent brutalement proliférer en raison de l'excès de nutriments issus des activités humaines et provoquer le dépôt d'énormes masses sur les plages. Ces phénomènes, dits de marées vertes, ont un impact négatif sur la qualité des environnements concernés et sur le tourisme (Le tourisme est le fait de quitter son domicile, pour des raisons personnelles, pour une durée supérieure à 24 heures. Ce qui implique la consommation d'une nuitée auprès d'un hôtelier et...).

Les ulves constituent cependant un réservoir de biomolécules aux propriétés prometteuses. C'est le cas de l'ulvane, le principal sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le Chevalier au lion). Il est majoritairement formé d'un composé...) constitutif de la paroi des ulves. Mais l'exploitation biotechnologique de l'ulvane est actuellement difficile en raison de la méconnaissance de ses mécanismes de dégradation.

Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de...), un consortium international, impliquant le Laboratoire de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire...) intégrative des modèles marins de la station biologique de Roscoff (Roscoff est une commune du département du Finistère, en région Bretagne, en France. Elle est aujourd'hui une station balnéaire dynamique. Les habitants s'appellent les Roscovites.) (CNRS/Sorbonne Université), les universités de Brême et de Greifswald (Allemagne) et l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) technique de Vienne (Autriche), a découvert et caractérisé la voie de dégradation complète de l'ulvane chez la bactérie marine Formosa agariphila. Chez cette bactérie, douze enzymes agissent séquentiellement pour convertir l'ulvane en sucres fermentescibles, qui pourraient servir de base à la production de bioéthanol (Le bioéthanol est un biocarburant utilisé dans les moteurs à essence. Le terme bioéthanol est un amalgame entre le préfixe bio du grec bios, vie, vivant et du terme éthanol. Le préfixe bio...). L'équipe française du consortium a notamment étudié un type particulier de ces enzymes, les sulfatases, et déterminé leurs structures 3D.

Au-delà de la production d'énergie, ces enzymes permettent aussi d'obtenir d'autres types de molécules bioactives, plus complexes et à plus forte valeur ajoutée que de simples sucres fermentescibles. Ces travaux ouvrent ainsi la voie à l'exploitation biotechnologique de l'ulvane, en particulier pour l'industrie agro-alimentaire et cosmétique (Un cosmétique est une substance ou un mélange destiné à être mis en contact avec diverses parties superficielles du corps humain, notamment l'épiderme, les...), transformant une biomasse ( En écologie, la biomasse est la quantité totale de matière (masse) de toutes les espèces vivantes présentes dans un milieu naturel donné. Dans le domaine de l'énergie, le terme de biomasse regroupe...) considérée "nuisible" en ressource durable.


Ulves, dits aussi "laitue de mer" © Wilfried THOMAS, Service Mer, Station biologique de Roscoff (CNRS/Sorbonne université)

Bibliographie

A marine bacterial enzymatic cascade degrades the algal polysaccharide ulvan. Reisky L, Préchoux A, Zühlke MK, Bäumgen M, Robb CS, Gerlach N, Roret T, Stanetty C, Larocque R, Michel G, Tao S, Markert S, Unfried F, Mihovilovic MD, Trautwein-Schult A, Becher D, Schweder T, Bornscheuer UT, Hehemann JH. (2019). Nature Chemical Biology, 8 juillet 2019. DOI: 10.1038/s41589-019-0311-9.
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