Rapport R&I 2022

Rapport Recherche & Innovation 2022

Les résultats marquants de 2021 publiés dans le rapport Recherche & Innovation 2022.

Dans ce dossier

La levée de la récalcitrance de la biomasse à la déconstruction enzymatique est un enjeu central pour favoriser le développement des bioraffineries. Les facteurs impliqués dans le phénomène de récalcitrance font encore débat. La prise en compte de l’hétérogénéité de la biomasse en s’intéressant à l’évolution de l’état physique qui accompagne la saccharification, pourrait apporter un éclairage nouveau sur le processus de dégradation.
Pendant la grossesse, l’alimentation maternel modifie le microbiote intestinal. Elle peut ainsi impacter le système immunitaire du fœtus in utero en modifiant les transferts de facteurs immuns, microbiens et de métabolites bactériens médiés par le cordon ombilical, le placenta et le liquide amniotique. Les prébiotiques sont des fibres qui agissent comme substrat fermentescible pour certaines bactéries spécifiques conduisant à la libération de métabolites, ou en exerçant des effets directs sur les cellules immunitaires. Nous avons émis l'hypothèse que la supplémentation en prébiotique pendant la grossesse pourrait modifier le microbiote maternel vers une production plus élevée de métabolites et favorisant une empreinte immunitaire saine chez le fœtus.
Afin d'évaluer la qualité nutritionnelle d'un produit alimentaire, la première étape consiste à obtenir les valeurs des constituants nutritionnels. Les bases de données sur la composition des aliments gérées par pays fournissent ce type de valeurs. Malheureusement, les valeurs de certains constituants d'intérêt peuvent faire défaut dans la base de données du pays dans lequel la qualité nutritionnelle est évaluée. Une nouvelle méthode a été développée pour retrouver automatiquement des aliments similaires référencés dans des bases de données différentes grâce à une application web appelée MultiDB Explorer.
Les modèles prédictifs des effets du changement climatique sur les écosystèmes exigent des données sur la façon dont les caractères adaptatifs des plantes sont affectés. Pour accélérer la diffusion des connaissances et faciliter l'innovation dans ce domaine, la science ouverte constitue un outil stratégique. C'est dans cet objectif que 187490 données acquises sur 20 variants naturels de la plante modèle Arabidopsis thaliana ont été mises à disposition de la communauté scientifique et décrites dans un data paper résumant 4 années de travail du projet ANR CEMMU.
La déconstruction des aliments au cours de la mastication gouverne leurs propriétés sensorielles et nutritionnelles, et par la salivation, elle forme un bol alimentaire, ensuite dégluti. Pour les aliments céréaliers, des modèles mécanistiques ont montré que les interactions avec la salive gouvernent la variation de viscosité du bol. Ces interactions sont essentielles pour l’acceptation des produits alimentaires enrichis en protéines végétales.
L’eau et les polysaccharides des parois sont deux éléments composantes qui impactent fortement les propriétés technologiques ou d’usage des produits agronomiques, notamment du grain. Différentes modalités d’imagerie sont à même de caractériser ces deux composantes : l’imagerie par spectrométrie de masse (MSI) peut cartographier la composition chimique des échantillons, sans a priori sur les molécules à analyser, et l’imagerie par résonance magnétique (IRM), modalité non destructive, permet d’accéder à l’anatomie des organes et à l’état d’hydratation (teneur / mobilité). Obtenir une vision complète de l’échantillon nécessite de pouvoir comparer et fusionner les informations obtenues par ces deux modalités. Les difficultés concernent la différence de résolution des images, et les déformations de l’échantillon induites par la MSI lors de la préparation des échantillons.
L'enjeu de la substitution des protéines animales par des protéines végétales dans les régimes occidentaux est de réussir la transition vers une alimentation plus saine et plus durable. Pour de nombreux consommateurs ou consommatrices, cette transition ne sera acceptable que s'ils ou elles disposent d'un choix de produits alimentaires sensoriellement plaisants, pratiques et accessibles économiquement. Une voie possible est de proposer des produits mixtes innovants, alliant protéines laitières, d’œuf et/ou végétales. Pour cela, les filières animales et végétales ont besoin de connaissances pour inspirer leurs activités de développement et d'innovation.
La récalcitrance de la biomasse est une problématique centrale pour favoriser le développement de bioraffineries économiques et durables. En effet, la récalcitrance qui est conférée par la structure et la composition complexe de la lignocellulose, limite la conversion par voie biochimique de nombreuses ressources lignocellulosiques telles que les co-produits de la culture du maïs (tige, feuille). L'optimisation des technologies de pré-traitement nécessite la compréhension de la façon dont la structure de ces polymères pariétaux et leur organisation influencent la récalcitrance et la nature des changements induits par les pré-traitements.
Les pectines ont un impact sur la récalcitrance de la biomasse végétale en affectant l'accessibilité des autres composants de la paroi cellulaire à la dégradation enzymatique. Leur élimination a donc un effet positif sur la saccharification des biomasses riches en pectines. D’autre part, la mise au point de procédés éco-responsables inclut de minimiser les consommations d’eau, et donc de travailler à forte teneur en solide. Le but des ces travaux est d’étudier le comportement de différentes enzymes dégradant les pectines en présence d'une charge solide faible (5%) à élevée (35%) d’écorces d’agrumes. Deux conditions d’enzymes ont été étudiées : une pectine lyase a été comparée à un mélange endopolygalacturonase/pectine méthylestérase.
En s’inspirant du polymère naturel de la cuticule des plantes, nous avons produit des élastomères hydrophobes à partir de déchets de l’agro-industrie. Un procédé de bioraffinerie et une synthèse à façon de ces co-polyesters permet de faire varier leurs propriétés mécaniques ainsi que les propriétés barrières.
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Date de modification : 11 septembre 2023 | Date de création : 12 décembre 2022 | Rédaction : MW