Une nouvelle voie de biosynthèse pourrait accroître la production d'huiles biosourcées de grande valeur

Les scientifiques ont découvert une nouvelle voie de biosynthèse dans les graines d'Orychophragmus limprichtianus, une espèce végétale qui produit des acides gras rares et précieux, augmentant potentiellement la capacité de fabrication d'huiles biosourcées de haute valeur utilisées dans des applications industrielles telles que les lubrifiants. La découverte, détaillée dans une étude récente publiée dans Science Advances, introduit une nouvelle méthode pour produire des acides gras cétohydroxy à longue chaîne, en particulier ceux allant de la longueur de la chaîne carbone de C24 à C28, qui sont actuellement difficiles à synthétiser par des moyens conventionnels.

L'équipe de recherche, basée au Centre pour l'innovation avancée en bioénergie et bioproducts (CABBI), a utilisé une combinaison de techniques analytiques avancées comprenant la chromatographie à couche mince (TLC), la chromatographie en phase gazeuse-spéctrométrie de masse (GC-MS) et la chromatographie liquide-spéctrométrie de masse (LC-MS) pour analyser la composition lipidique des graines d'O. limprichtianus. Ces méthodes leur ont permis d'identifier la présence de ces acides gras peu communs, qui possèdent des structures chimiques uniques qui les rendent hautement souhaitables pour des utilisations industrielles spécialisées.

Des recherches plus poussées sur les mécanismes biochimiques sous-jacents à la synthèse de ces acides gras ont conduit les chercheurs à se concentrer sur deux enzymes clés: l'acide gras elongase 1 (FAE1) et la 3-cetoacyl-CoA réductase (KCR1).

Pour confirmer leurs découvertes, les chercheurs ont reconstruit la voie de biosynthèse identifiée dans un hôte de graines oléagineuses. Cette reconstruction réussie a validé la fonction des enzymes dans un organisme vivant, démontrant la faisabilité d'utiliser cette voie pour produire des huiles de haute valeur dans d'autres hôtes végétaux ou microbiens. De telles avancées pourraient considérablement améliorer l'efficacité et l'évolutivité de la production d'huile à base biologique, offrant une alternative durable aux produits dérivés du pétrole.

Les implications de cette découverte vont au-delà de l'intérêt académique, car elle présente une voie prometteuse pour le développement d'une boîte à outils de biologie synthétique plus robuste adaptée aux applications industrielles. En tirant parti des capacités uniques de O. limprichtianus, les scientifiques peuvent maintenant explorer de nouvelles façons d'ingénierie des plantes ou des microbes pour produire des types spécifiques de bio-huiles qui répondent aux demandes de divers secteurs, y compris la fabrication, le transport et les énergies renouvelables.

Leurs découvertes soulignent l'importance d'explorer des systèmes biologiques non conventionnels pour découvrir de nouvelles voies qui pourraient soutenir la demande croissante de matériaux biosourcés durables. L'équipe de recherche comprend des personnes ayant des antécédents divers, dont Sadie Harley, titulaire d'un baccalauréat en sciences de la vie et en écologie et possédant une expérience de laboratoires de microbiologie et de l'industrie pharmaceutique. Robert Egan, un autre contributeur, combine une expertise en biologie mathématique avec une maîtrise en écriture créative, offrant une perspective unique sur la communication scientifique. Ensemble, ils contribuent au caractère interdisciplinaire de la recherche moderne en biotechnologie.

Alors que la tendance mondiale à la durabilité s'intensifie, des découvertes comme celle-ci offrent des solutions concrètes pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles et favoriser l'innovation en chimie verte. Avec de nouvelles recherches et développements, la voie de biosynthèse nouvellement identifiée pourrait devenir une pierre angulaire dans l'expansion de la bioéconomie, ouvrant la voie à des processus de production plus efficaces et respectueux de l'environnement.