12 décembre 2019 - De nouveaux marqueurs de la récalcitrance de la lignocellulose

12 décembre 2019 - De nouveaux marqueurs de la récalcitrance de la lignocellulose

La lignocellulose est une ressource végétale riche en polymères d'intérêt pour des valorisations sous forme de biomolécules, carburants et matériaux, mais sa complexité chimique et structurale rend sa transformation difficile donc encore trop chère et pas assez compétitive avec les procédés utilisant des ressources fossiles. Comprendre sa récalcitrance est donc un enjeu pour favoriser le développement des bioraffineries dans le contexte de la bioéconomie et l'utilisation de ressources renouvelables.

Grâce à une approche de caractérisation multi-échelle sur des échantillons de bois de peuplier pré-traités à l'acide dilué, il a été possible de quantifier plusieurs paramètres chimiques, spectraux et structuraux puis d'évaluer leur corrélation avec l'hydrolyse enzymatique des échantillons (qui libère des sucres d'intérêt pour des transformations chimiques et biologiques) pour montrer que :

- la mesure de l'autofluorescence et d'intensité de bandes de spectroscopie Raman permet de prédire efficacement l'hydrolyse : ces mesures sont faciles et rapides à réaliser et pourraient permettre de déterminer ab initio le comportement de la biomasse à l'hydrolyse ;

- la sphéricité des cellules, déterminée pour la première fois de manière quantitative sur des substrats pré-traités grâce au développement de méthodes originales, est elle aussi corrélée fortement à l'hydrolyse, mais négativement.

Ainsi, nous avons pu démontrer que des marqueurs à différentes échelles spatiales (nm et µm) sont fortement corrélés et indiquent que les modifications qui s'opèrent pendant l'hydrolyse enzymatique au niveau des polysaccharides ont un effet direct sur la géométrie des cellules. Ce travail reste à poursuivre sur d'autres espèces de biomasses d’intérêt et dans d'autres configurations de pré-traitements afin d'évaluer sa généricité.

Lire : Zoghlami A, Refahi Y, Terryn C, Paës G (2019) Multimodal characterization of acid-pretreated poplar reveals spectral and structural parameters strongly correlate with saccharification. Bioresource Technology 293, 122015. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122015

Contact : Dr Gabriel Paës, gabriel.paes@inra.fr

Date de modification : 06 juin 2023 | Date de création : 10 décembre 2019 | Rédaction : G. Paës