Quatre enzymes de la levure modifiée transforment la matière végétale en alcools gras à des rythmes différents. Crédit :Joint BioEnergy Institute (graphique) et Scott Butner (photographie)
Utilisé dans les détergents à lessive, médicaments, et les biocarburants, certains alcools dits alcools gras à longue chaîne, avec 12 à 18 atomes de carbone dans le squelette, sont des produits désirables. Ces composés peuvent être fabriqués par une levure appelée Saccharomyces cerevisiae. Cependant, les rendements sont restés faibles, ralentir l'adoption des microbes comme producteurs d'alcools gras. Grâce au génie génétique de S. cerevisiae, les scientifiques ont amélioré la concentration et le rendement des produits d'alcool gras de 2 pour cent jusqu'à 20 pour cent du rendement théorique maximum.
Ces travaux marquent une avancée vers la production microbienne renouvelable d'alcools gras à partir de matières végétales, ou biomasse lignocellulosique. Cette matière végétale peut être issue de cultures bioénergétiques spécialisées ou de déchets agricoles. Dans les deux cas, la matière première n'a pas d'impact sur la production alimentaire.
Au DOE Joint BioEnergy Institute, les chercheurs ont considérablement amélioré la concentration et le rendement des alcools gras produits par S. cerevisiae à partir de matières premières lignocellulosiques. Ceci a été accompli en comparant quatre réductases d'acides gras différentes, l'enzyme responsable de catalyser la production du précieux, des alcools gras en C12-C18 largement applicables. La plus performante des quatre enzymes était l'enzyme isolée de la souris commune. Au total, les chercheurs ont testé 24 modifications génétiques, et ils ont combiné les six premiers dans la meilleure souche de levure.
Les chercheurs ont démontré la production de 1,2 g/L d'alcools gras dans des flacons de laboratoire et de 6 g/L d'alcools gras dans une mise à l'échelle réussie d'un bioréacteur. Cela correspond à environ 20 pour cent de rendement de produit du maximum théorique. Il s'agit d'une amélioration substantielle par rapport au meilleur précédent de moins de 2 pour cent du rendement théorique maximum.