Certaines recherches cherchent à diversifier la ressource. Le projet SHAMASH de l'institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) travaille par exemple sur une production à partir de microalgues autotrophes. Ces microorganismes peuvent accumuler jusqu'à 50% de leur poids sec en acides gras, permettant d'envisager des rendements à l'hectare supérieurs d'un facteur 30 aux espèces oléagineuses terrestres.
D'autres équipes se concentrent sur la technique et misent par exemple sur la thermochimie pour produire un carburant de synthèse liquide à partir de la biomasse. C'est le cas du CEA en France qui en coordination avec l'Institut français du pétrole mène le projet Biocarb.
Certains travaux sont quant à eux axés sur les moyens de dégrader la cellulose afin d'élargir les sources possibles de biomasse et dans cette voie les microorganismes semblent prometteurs. Un champignon en particulier a attiré l'attention des scientifiques du laboratoire Architecture et fonction des macromolécules biologiques (CNRS/Universités de la Méditerranée et de Provence). Le champignon filamenteux Trichoderma reesei est en effet très efficace pour dégrader les végétaux grâce à une batterie d'enzymes : des cellulases.
La lignocellulose est en effet la matière première végétale la plus abondante. D'un point de vue chimique, les celluloses sont des réseaux de chaînes formées de maillons élémentaires : des sucres. Mais pour transformer la cellulose en éthanol, il faut tout d'abord la séparer de la lignine. Certains champignons comme le Pycnoporus cinnabarinus sont à ce titre particulièrement étudiés pour cette étape. La cellulose peut ensuite être hydrolysée en sucres. Grâce à sa batterie d'enzymes très efficace, Trichoderma reesei est considéré comme le champignon de référence pour transformer la cellulose de la paroi végétale en sucres simples (saccharification) dont il se nourrit. Après fermentation, les sucres simples peuvent être facilement transformés en biocarburants, comme l'éthanol.
Pour aller plus loin dans la connaissance de ce champignon, l'équipe de glycogénomique dirigée par Bernard Henrissat du laboratoire Architecture et fonction des macromolécules biologiques, ont analysé son génome. Les résultats de ces recherches publiés dans le magazine Nature biotechnology*, révèlent contre toute attente que ce champignon ne possède qu'un nombre très faible de gènes codant pour des cellulases (hemicellulases et pectinases), bien moindre que ce qui est trouvé habituellement chez les champignons capables de dégrader la paroi des plantes.
D'abord interprétées comme une mauvaise nouvelle, les limitations de cet organisme modèle sont finalement une aubaine. Les scientifiques vont pouvoir chercher quels gènes pourraient être ajoutées au patrimoine du champignon en vue d'améliorer le cocktail enzymatique et obtenir une saccharification plus efficace pour produire du bioéthanol.
Pour la petite histoire, rappelons le champignon filamenteux Trichoderma reesei a été découvert pendant la 2ème guerre mondiale dans le Pacifique Sud, où il était responsable de la dégradation des équipements de l'armée américaine. Aucune toile de coton ne lui résistait.
*référence : Nature Biotechnology 26, 553 – 560. Doi :10.1038/nbt1403
Article publié le 16 mai 2008
