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Biocarburant : l’impact des lignines

Maitriser une étape clé de la lignification permet d’augmenter de 140% le rendement en sucres fermentescibles

Coupe de tige - Brachypodium distachyon © R. Sibout
Mis à jour le 02/10/2019
Publié le 30/09/2019

La paroi des cellules végétales est composée de polysaccharides qui sont une source d’énergie pour les animaux et les hommes. Cependant, la paroi des tiges de plantes est également imbibée de lignines, des composés phénoliques complexes, inhibiteurs de la saccharification en bioraffinerie. Le processus de saccharification désigne la production de sucres simples et fermentescibles, à partir de polysaccharides comme la cellulose, grâce à l’activité d’enzymes de dégradation de la biomasse. C’est une étape préalable à la production d’éthanol par fermentation. Afin d’optimiser la production de bioéthanol à partir de graminées, les chercheurs travaillent sur une espèce modèle, apparentée au blé et à l’orge, Brachypodium distachyon.

Cette étude (issue d'une collaboration internationale) a démontré qu’en réduisant l’activité de deux laccases (des enzymes impliquées dans la production des lignines), le rendement de saccharification pouvait être augmenté de 140% chez cette espèce. Ce travail a montré en outre que la baisse d’activité des laccases s’accompagne d’une diminution de la teneur en lignine mais n’affecte pas sensiblement le développement de la plante ; c’est un point crucial pour le transfert de ces connaissances vers des espèces de grande culture. Les mêmes laccases ont été identifiés chez des espèces comme le riz et le maïs.

Il serait donc à présent possible, par sélection variétale, d’envisager des plantes possédant des activités laccases réduites, avec moins de lignines, plus adaptées à la production de biocarburants.

Partenaires : cette étude a été menée par les unités BIA à Nantes et IJPB à Versailles en collaboration avec l’équipe de Lacey Samuels (University of British Columbia, Canada)

Financeurs : ANR, INRA

Publication associée : Le Bris P, Wang Y, Barbereau C, Antelme S, Cezard L, Legee F, D'Orlando A, Dalmais M, Bendahmane A, Schuetz M, et al. 2019. Inactivation of LACCASE8 and LACCASE5 genes in Brachypodium distachyon leads to severe decrease in lignin content and high increase in saccharification yield without impacting plant integrity. Biotechnol Biofuels 12: 181.