Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  3. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  4. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  5. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  6. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  7. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  8. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  9. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  10. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  11. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  12. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  13. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  14. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  15. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  16. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  17. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  18. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  19. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  20. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  21. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  22. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  23. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  24. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  25. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  26. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  27. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  28. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  29. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  30. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  31. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  32. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  33. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  34. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  35. La mémoire de l'amidon
  36. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  37. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  38. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  39. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  40. Digestion des protéines carnées
  41. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  42. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  43. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  44. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  45. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  46. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  47. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  48. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  49. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  50. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  51. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  52. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  53. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  54. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  55. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  56. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  57. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  58. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  59. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  60. SensinMouth quand le goût fait sens
  61. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  62. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  63. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  64. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  65. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  66. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  67. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  68. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  69. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  70. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  71. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  72. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  73. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  74. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  75. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  76. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  77. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  78. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  79. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  80. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  81. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  82. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  83. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  84. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  85. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  86. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  87. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  88. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  89. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  90. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  91. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  92. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  93. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  94. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  95. Réduire la teneur en sel des aliments
  96. Recherches et innovations 2014

Suraccumulation de lipides chez la levure <i>S. cerevisiae</i> : vers une production de biocarburants à usage aéronautique

Les huiles à usage énergétique issues de la biomasse sont aujourd’hui une alternative réaliste aux produits fossiles issus du pétrole. Deux sources d’approvisionnement sont explorées : celle des huiles végétales déjà bien implantées - colza ou tournesol - et celle, en plein essor, des huiles produites à partir de microorganismes (algues et levures. Les huiles sont stockées dans la cellule dans des corps lipidiques qui portent à leur surface des protéines de structure originale capables de stabiliser ces lipides dans un milieu aqueux. Grâce à l'expression hétérologue d'une de ces protéines, la caléosine (AtClo1) de la graine d’Arabidopsis thaliana, les chercheurs ont démontré sa capacité à favoriser la prolifération des corps lipidiques de la levure, Saccharomyces cerevisiae, obtenant ainsi une augmentation de 46,6 % de la teneur en acides gras. Le travail se poursuit autour de cette souche modifiée pour le développement de systèmes biologiques performants de production des huiles. Les projets en cours visent à positionner les levures comme voie alternative de production de biocarburants à usage aéronautique.

Mis à jour le 21/06/2013
Publié le 10/06/2013
Mots-clés :

Explorer le potentiel des végétaux pour l’obtention d’huiles à visée énergétique

Dans le contexte actuel d’épuisement des ressources fossiles, d’augmentation du prix du pétrole et de protection de l’environnement, la valorisation énergétique des huiles issues de la biomasse et la chimie verte prennent de l’importance. En effet, les huiles issues de la biomasse et leurs dérivés biodégradables présentent un intérêt grandissant en remplacement des produits d'origine fossile. Ils sont de plus en plus retrouvés dans les produits de grande consommation (savon, produits d’entretien) ou industriels (solvants, lubrifiants, encres d’imprimerie). Deux sources sont envisagées, celles des huiles végétales (colza ou tournesol) déjà bien implantées, et celle des huiles produites à partir de microorganismes (algues et levures), actuellement en plein essor.
C'est dans ce contexte que se positionnent les recherches effectuées au sein de l'équipe "Dynamique et structure des corps lipidiques" visant à identifier des facteurs influant sur la qualité et la quantité de lipides originaux et d’intérêt produits par l’amélioration des plantes ou la transformation génétique de levure. Nos projets sur les levures comme voie alternative de production de biocarburants pour des applications aéronautiques reçoivent des soutiens via le Programme National de Recherche sur les Bioénergies et la Direction Générale de l'Aviation Civile

Une plante modèle et une levure de boulangerie

Au sein de la cellule, les lipides de réserve sont stockés dans des granules, les corps lipidiques. Ces granules lipidiques sont présents, chez les eucaryotes supérieurs, dans les graines de plantes (ils sont alors appelés oléosomes et contiennent les huiles), et chez certains eucaryotes unicellulaires comme les levures. Des approches de protéomique menées sur des corps lipidiques ont permis l’identification des protéines associées à ce compartiment qui apparaît alors comme un organite dynamique, avec un rôle dans le contrôle du métabolisme, de la signalisation cellulaire, plutôt que comme un dépôt inerte de graisse.
La caléosine  (AtClo1) est une protéine minoritaire de la surface des corps lipidiques de la graine d’Arabidopsis thaliana. Elle possède une structure en trois blocs comme les oléosines, protéines majoritaires des corps lipidiques. Cette structure originale permet son insertion à la surface de ces organites. Elle possède également un site fonctionnel de fixation du calcium. L’étude de plantes déficientes en caléosine a montré l’implication de cette protéine dans la dégradation des lipides durant la germination. Le rôle de cette protéine sur le stockage des lipides reste inconnu. Nous avons montré, grâce à l'utilisation d'un système d'expression hétérologue, la capacité de cette protéine végétale à induire la prolifération des corps lipidiques et à moduler le stockage des lipides chez la levure de boulangerie Saccharomyces cerevisiae

Augmenter la teneur en huile de S. cerevisiae

La levure Saccharomyces cerevisiae comprend généralement quelques corps lipidiques de petite taille (environ 200 nm de diamètre). Nous avons exprimé chez cet eucaryote unicellulaire modèle, la caléosine (AtClo1) associée à une protéine fluorescente. Nous avons étudié l'impact de l'expression de cette protéine sur la structure des corps lipidiques et la teneur en huile des cellules. Nous avons pu mettre en évidence une augmentation du nombre et du diamètre des corps lipidiques (figure 1) qui a conduit à une augmentation de 46.6 % de la teneur en acides gras (comparaison avec une souche non modifiée). Ces résultats montrent que la caléosine possède des propriétés physicochimiques qui permettent de favoriser la genèse de membrane capable d'empaqueter des lipides et ainsi d'induire une augmentation de la teneur en huile chez la levure.
Figure 1 : L'expression de la protéine de fusion AtCLO1-GFP induit une prolifération des corps lipidiques (structures rondes et blanches sur les photos obtenues en microscopie électronique à transmission) chez la levure de boulangerie.. © Inra
Figure 1 : L'expression de la protéine de fusion AtCLO1-GFP induit une prolifération des corps lipidiques (structures rondes et blanches sur les photos obtenues en microscopie électronique à transmission) chez la levure de boulangerie. © Inra

Un nouvel outil d’étude pour le développement de systèmes biologiques de production d’huiles

Nos résultats montrent que l’expression hétérologue de AtClo1, une protéine des oléosomes de la plante modèle A. thaliana induit une suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae. Il est en effet possible d’augmenter de manière notable le contenu en lipides de la très répandue et populaire levure de boulangerie en "végétalisant" ses corps lipidiques par expression d’une protéine d’A thaliana. Cette protéine n’étant pas une enzyme de la voie de biosynthèse de lipides, les mécanismes induisant la prolifération des corps lipidiques et l'accumulation de lipides restent inconnus et peuvent donc faire intervenir la balance des flux de carbone ou des verrous métaboliques en amont des voies de biosynthèse des lipides. C'est pourquoi le travail se poursuit autour de cette souche modifiée qui devient un formidable outil pour la compréhension de la dynamique des corps lipidiques et le développement de systèmes biologiques performants de production des huiles.

Partenaires

Equipe « Dynamique et structure des corps lipidiques » Institut Jean-Pierre Bourgin, UMR1318 INRA-AgroParisTech
Equipe Développement et qualité des graines, Institut Jean-Pierre Bourgin, INRA AgroParisTech, Centre de Versailles-Grignon, Route de St-Cyr (RD10), 78026 Versailles Cedex France
Equipe Ubiquitine et trafic intracellulaire, Institut Jacques Monod, CNRS et Université Paris Diderot
Bat.Buffon, 15 rue Hélène Brion 75205 Paris Cedex 13, France
Equipe Génie Microbiologique, Laboratoire Ingénierie des Systèmes Biologiques et Procèdes, INSA CNRS et INRA, 135 avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex France
Synchrotron SOLEIL, L'Orme des Merisiers, Saint-Aubin, BP 48, 91192 Gif-sur-Yvette Cedex, France

En savoir plus

  • Froissard, M., D'Andréa, S., Boulard, C., Chardot, T. (2009). "Heterologous expression of AtClo1, a plant oil body protein, induces lipid accumulation in yeast." FEMS Yeast Res 9(3): 428-38.