Dans une nouvelle étude, E. coli génétiquement modifié mange du glucose, puis aide à le transformer en molécules trouvées dans l’essence –


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  • Cela ressemble à de l’alchimie des temps modernes : transformer le sucre en hydrocarbures présents dans l’essence.

    Mais c’est exactement ce que les scientifiques ont fait.

    Dans une étude à paraître dans Nature Chemistry, des chercheurs déclarent exploiter les merveilles de la biologie et de la chimie pour transformer le glucose (un type de sucre) en oléfines (un type d’hydrocarbure et l’un des nombreux types de molécules qui composent l’essence).

    Le projet a été dirigé par les biochimistes Zhen Q. Wang de l’Université de Buffalo et Michelle CY Chang de l’Université de Californie à Berkeley.

    Le document, qui sera publié le 22 novembre, marque une avancée dans les efforts visant à créer des biocarburants durables.

    Les oléfines représentent un petit pourcentage des molécules de l’essence telle qu’elle est actuellement produite, mais le processus développé par l’équipe pourrait probablement être ajusté à l’avenir pour générer également d’autres types d’hydrocarbures, y compris certains des autres composants de l’essence, a déclaré Wang. Elle note également que les oléfines ont des applications non combustibles, car elles sont utilisées dans les lubrifiants industriels et comme précurseurs pour la fabrication de plastiques.

    Un processus en deux étapes utilisant des microbes mangeurs de sucre et un catalyseur

    Pour terminer l’étude, les chercheurs ont commencé par donner du glucose à des souches de E. coli qui ne présentent pas de danger pour la santé humaine.

    “Ces microbes sont des accros au sucre, encore pire que nos enfants”, plaisante Wang.

    Les E. coli dans les expériences ont été génétiquement modifiés pour produire une suite de quatre enzymes qui convertissent le glucose en composés appelés acides gras 3-hydroxy. En consommant le glucose, les bactéries ont également commencé à fabriquer des acides gras.

    Pour terminer la transformation, l’équipe a utilisé un catalyseur appelé pentoxyde de niobium (Nb2ô5) pour couper les parties indésirables des acides gras dans un processus chimique, générant le produit final : les oléfines.

    Les scientifiques ont identifié les enzymes et le catalyseur par essais et erreurs, testant différentes molécules dont les propriétés se prêtaient aux tâches à accomplir.

    “Nous avons combiné ce que la biologie peut faire de mieux avec ce que la chimie peut faire de mieux, et nous les avons réunis pour créer ce processus en deux étapes”, a déclaré Wang, PhD, professeur adjoint de sciences biologiques à l’UB College of Arts and Sciences. . “En utilisant cette méthode, nous avons pu fabriquer des oléfines directement à partir du glucose.”

    Le glucose provient de la photosynthèse, qui attire le CO2 hors de l’air

    “La fabrication de biocarburants à partir de ressources renouvelables comme le glucose a un grand potentiel pour faire progresser la technologie de l’énergie verte”, a déclaré Wang.

    “Le glucose est produit par les plantes par photosynthèse, qui transforme le dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau en oxygène et sucre. Ainsi, le carbone contenu dans le glucose – et plus tard les oléfines – provient en fait du dioxyde de carbone qui a été extrait de l’atmosphère », explique Wang.

    Des recherches supplémentaires sont toutefois nécessaires pour comprendre les avantages de la nouvelle méthode et si elle peut être étendue efficacement pour la fabrication de biocarburants ou à d’autres fins. L’une des premières questions auxquelles il faudra répondre est la quantité d’énergie consommée par le processus de production des oléfines ; si le coût énergétique est trop élevé, la technologie devra être optimisée pour être utilisable à l’échelle industrielle.

    Les scientifiques sont également intéressés à augmenter le rendement. Actuellement, il faut 100 molécules de glucose pour produire environ 8 molécules d’oléfine, dit Wang. Elle aimerait améliorer ce ratio, en mettant l’accent sur le fait d’amadouer les E. coli pour produire plus d’acides gras 3-hydroxy pour chaque gramme de glucose consommé.

    Les co-auteurs de l’étude dans Nature Chemistry incluent Wang; Chang ; Heng Song, PhD, à l’UC Berkeley et à l’Université de Wuhan en Chine ; Edward J. Koleski, Noritaka Hara, PhD, et Yejin Min à l’UC Berkeley ; Dae Sung Park, PhD, Gaurav Kumar, PhD, et Paul J. Dauenhauer, PhD, à l’Université du Minnesota (Park est maintenant à l’Institut de recherche coréen de technologie chimique).

    La recherche a été financée par le financement de la US National Science Foundation; le programme postdoctoral Camille et Henry Dreyfus en chimie de l’environnement ; et la Fondation de recherche pour l’Université d’État de New York.

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    Houssen Moshinaly

    Rédacteur web depuis 2009 et webmestre depuis 2011.

    Je m'intéresse à tous les sujets comme la politique, la culture, la géopolitique, l'économie ou la technologie. Toute information permettant d'éclairer mon esprit et donc, le vôtre, dans un monde obscur et à la dérive.

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