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CLICTEAM : les nanocelluloses s’organisent pour pister l'activité enzymatique [ANR générique]

Des cristaux liquides pour modéliser la paroi cellulaire des plantes.

Coque cholesterique © Teresa Lopez-Leon/ESPCI Paris / Soft Matter
Mis à jour le 10/09/2018
Publié le 30/08/2018

La biomasse végétale, majoritairement constituée de cellulose et hémicellulose, est une source inépuisable de nouvelles molécules et une alternative aux produits pétrosourcés. La conversion de la biomasse par des enzymes est intéressante car elle offre la possibilité de produire des composés saccharidiques par des procédés à faible impact environnemental (réduction de l’eau et de l’énergie).

L’unité BIA de l’INRA Pays de la Loire, qui porte ce projet, a identifié un grand nombre de ces enzymes, mais l’étude approfondie de leur mode d’action s’effectue le plus souvent sur des systèmes très dilués, assez éloignés des systèmes réels que les enzymes rencontrent dans la plante. La mise en place de procédés de conversion enzymatiques en milieu dense (≥15% w/w) permet d’évaluer l’impact de la densité du milieu sur la spécificité et le mode d’action des enzymes.

Les nanocristaux de cellulose s’auto-assemblent en cristal liquide cholestérique stable qui forme un système dense et extrêmement organisé. Le projet ANR CLICTEAM vise à développer un système modèle en milieu confiné par microfluidique selon une structure cœur-couronne développée par l’UMR Gulliver à l’ESPCI-Paris. Des enzymes seront introduites et pistées pour analyser leur action. L’utilisation du rayonnement synchrotron SOLEIL (CEA Saclay-CNRS) apportera une solution expérimentale pour la caractérisation de la coquille et de la diffusion des enzymes dans la structure du cristal liquide.

Le projet s’intéresse à un problème majeur dans le domaine de la déstructuration des parois cellulaires de plantes. Les résultats de CLICTEAM s’appliqueront dans les procédés où les enzymes travaillent en milieu peu hydraté, comme la production de bioéthanol ou de molécules plateformes pour les industries pharmaceutique, cosmétique ou alimentaire.

(a) Organisation cholesterique des nanocelluloses, (b) Système microfluidique pour produire les émulsions, (c) modèle de cœur-couronne. ©Teresa Lopez-Leon © T. Lopez-Leon
(a) Organisation cholesterique des nanocelluloses, (b) Système microfluidique pour produire les émulsions, (c) modèle de cœur-couronne. ©Teresa Lopez-Leon © T. Lopez-Leon

Partenaires :

  • Unité BIA, Inra Pays de la Loire
  • UMR GULLIVER (CNRS-ESPCI) Paris
  • Synchrotron SOLEIL (CEA/ SACLAY-CNRS) Saclay
Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
Centre(s) associé(s) :
Pays de la Loire