Rencontres du Végétal

Contexte

Les matières d'origine animale sont étonnamment répandues dans les produits de consommation courante où elles remplissent diverses fonctions dans la formulation et la fabrication des produits. Les produits d'origine animale couramment utilisés vont des matières bien connues, telles que la chitine et les protéines non comestibles comme le collagène, à des ingrédients moins connus, tels que le squalène, principalement issu de l'huile de foie de requin. Le recours à ces produits d'origine animale soulève des questions éthiques concernant le bien-être animal et la durabilité. L'opportunité exploitée par le projet MYCOCIRCLE réside dans les biomatériaux produits à partir de la biomasse résiduelle issue de la production de champignons comestibles (De Cianni et al., 2023). En effet, la biomasse fongique est riche en chitine et offre une alternative à la chitine dérivée des crustacés. Parallèlement, les récentes avancées en matière de technologies de fermentation offrent la possibilité de convertir la biomasse fongique résiduelle en matières à haute valeur ajoutée.

Objectifs

Le projet MYCOCIRCLE vise à développer des procédés basés sur des voies de production biotechnologiques novatrices, évolutives et plus durables pour des produits chimiques et/ou des matériaux d'origine biologique, remplaçant ceux d'origine animale.

Démarche et résultats attendus

Après des étapes de caractérisation de la composition biochimique de la biomasse résiduelle, des procédés de fractionnement enzymatique seront mis au point afin d’extraire la chitine. Cette chitine sera ensuite convertie par voie enzymatique en différents types de chitosans (Arnold et al., 2020) qui seront testés pour leur activité potentielle en protection des cultures. Le reste de la biomasse servira, quant à elle, de substrat de culture pour des souches de levures spécifiques capables de la transformer par fermentation en différents matériaux biosourcés utilisables dans la formulation de produits cosmétiques.
Le projet MYCOCIRCLE prévoit d’aboutir à la production de chitosan et de CHO destinés à être utilisés comme substances bioactives dans les produits phytopharmaceutique, et pour le marché des produits cosmétiques, la production d'huile microbienne riche en caroténoïdes destinée à être utilisée comme agent émollient et hydratant (Sigtryggsson et al., 2023), la production de squalène destiné à être utilisé comme agent hydratant et régénérant pour la peau (Gohil et al., 2019), et la production d'hydrolysats de protéines destinés à être utilisés comme peptides fonctionnels (Apone et al., 2019).
La viabilité économique des technologies MYCOCIRCLE repose sur l'importance des marchés pour les applications ciblées, ainsi que sur la demande de produits durables de la part des utilisateurs finaux et sur les mesures politiques visant à encourager cette transition. Les hypothèses ci-dessous détaillent un concept dans lequel les fournisseurs de technologies travailleront ensemble pour développer et industrialiser les procédés de MYCOCIRCLE et concéder sous licence leur propriété intellectuelle pour une bioraffinerie intégrée qui sera construite sur le site d’un ou des fournisseurs de biomasse.

Perspectives

Les actions à mener après la réussite de la mise en œuvre du projet comprendront la mise à l'échelle progressive pour passer de la démonstration à une échelle de préproduction, le conseil et l’assistance aux premiers utilisateurs pour passer de l'échelle de démonstration à la première usine à échelle commerciale d'ici 2031, et enfin la reproduction d'une usine à échelle commerciale afin de permettre une pénétration du marché mondial à partir de 2032.

Références bibliographiques

-Apone F., et al., (2019). Plant and Microalgae Derived Peptides Are Advantageously Employed as Bioactive Compounds in Cosmetics. Front. Plant Sci. 10. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00756
-Arnold N.D., et al., (2020). Enzymatic Modification of Native Chitin and Conversion to Specialty Chemical Products. Mar. Drugs 18, 93. https://doi.org/10.3390/md18020093
-De Cianni R., et al., (2023). A Further Step toward Sustainable Development: The Case of the Edible Mushroom Supply Chain. Foods 12, 3433. https://doi.org/10.3390/foods12183433
-Gohil N., et al., (2019). Engineering Strategies in Microorganisms for the Enhanced Production of Squalene: Advances, Challenges and Opportunities. Front. Bioeng. Biotechnol. 7, 50. https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00050
-Sigtryggsson C., et al., (2023). From straw to salmon: a technical design and energy balance for production of yeast oil for fish feed from wheat straw. Biotechnol. Biofuels Bioprod. 16, 140. https://doi.org/10.1186/s13068-023-02392-2