Projet ANR-10-CD2I-0008 – BioCOS : Accès Innovant à des Chitooligosaccharides Issus de la Biomasse et à leurs dérivés en vue d'Applications Agrochimiques
Programme : Chimie Durable - Industries - Innovation (CD2I) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Boris VAUZEILLES (UNIVERSITE DE PARIS XI [PARIS- SUD])
Partenaires : BAYER SAS; Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales; Ingénierie des Matériaux Polymères; Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay
Montant : 602326.0 euros
Date de début : 2010
Durée : 36 mois
Résumé : Dans un monde engagé dans de profondes transformations, l’invention de nouvelles stratégies de développement est devenue essentielle. La croissance prévisible de la population mondiale dans les prochaines décennies, conjuguée à l’augmentation du niveau moyen de développement, conduiront à un accroissement de la demande (nourriture, énergie, matières premières) et donc à une augmentation inévitable de la pression sur l’environnement (pollution par sous-produits, déchets, gaz à effet de serre, engrais, pesticides, …). La volonté de réduire cet impact, associée au souhait de diminuer notre dépendance vis-à-vis des sources de carbone d’origine fossile, ont orienté les chercheurs vers l’utilisation de la biomasse comme ressource renouvelable. Aussi, la réduction de l’utilisation d’engrais et de pesticides, via leur remplacement par de nouveaux promoteurs bio-inspirés de la croissance des plantes, pourrait s’avérer une solution efficace pour limiter la pollution des sols, des eaux et de l’atmosphère, tout en conservant un niveau de production suffisant pour une économie globale.
Notre projet vise l’utilisation de la chitine, l’un des polymères naturels les plus abondants, aussi sous-produit majeur de l’industrie des crustacés, comme produit de départ pour l’élaboration de chitooligosaccharides (COS) bioactifs bien définis et à haute valeur ajoutée, par des procédés eco-respectueux. Ces composés, ainsi que leurs dérivés, possèdent de nombreuses activités biologiques, incluant l’activité fascinante des facteurs de nodulation, lipochitooligosaccharides (LCO) capables de promouvoir la croissance de différentes cultures, à des concentrations rendant quasi nul leur impact environnemental. L’activité biologique de nos produits, ainsi que leur valorisation potentielle, seront évalués par le partenaire industriel de ce consortium : Bayer CropScience.
Ce projet nécessitera un accès simple et optimisé aux LCO. La disponibilité des LCO et de leurs précurseurs chitooligosaccharidiques reste malheureusement critique à l’échelle mondiale, les approches chimiques et biochimiques n’ayant pour l’instant permis d’accéder qu’à des quantités limitées. Il est également difficile d’obtenir, sous forme pure, ces composés que la Nature elle-même produit en mélange. La transformation de la chitine, ou de son dérivé le chitosane, tirera profit des avancées très récentes de la chimie synthétique et enzymatique. L’accès à des plateformes de taille et substitution contrôlées constitue le noyau de ce projet. Le but principal sera d’étudier et de proposer des voies d’accès à ces composés à l’échelle du gramme, ce qui constituera un résultat significatif en comparaison à l’état de l’art dans le domaine. Ceci permettrait un traitement en champ à l'échelle du million d’hectares.
L’objectif est de diminuer l’utilisation des engrais d’au moins 10% tout en maintenant les rendements de culture. Nous évaluerons également l’impact sur la réduction de l’utilisation de produits de protection des plantes, bien que ceci reste difficile à estimer avec les faibles connaissances disponibles. Nous nous concentrerons initiallement sur des cultures d’intérêt majeur, telles que le maïs, le blé et le soja, dont les graines pourraient être traitées avec ces composés.
Ce projet devrait permettre la découverte d’un accès aisé à des composés capables de stimuler la croissance des plantes. Ces molécules pourraient représenter des « molécules vertes » très utiles en agriculture.