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a apporté son savoir-faire) fabrique 7 000 t/an de lysine (acide aminé utilisé pour l'alimentation animale) à Amiens. Eurolysine est ainsi l'un des trois grands fabricants de lysine au monde ; elle exporte 70 % de sa production et envisage une augmentation de capacité de 50 %. La lysine est aussi produite par fermentation sur mélasses. Orsan poursuit ses recherches dans le domaine des acides aminés, et plus généralement des produits de fermentation (notamment biopesticides). Elle teste actuellement, au niveau d'un pilote, la fabrication de l'acide aspartique, dont les débouchés, comme édulcorant dans les produits pharmaceutiques, pourraient croître très rapidement.
comme édulcorant dans les produits pharmaceutiques, pourraient croître très rapidement. Orsan est une société qui a acheté des licences au Japon pour démarrer sur ces technologies, elle a aujourd'hui acquis une équipe de recherches qui vole de ses propres ailes. — Bel Les fromageries Bel ont développé il y a une vingtaine d'années un procédé de fermentation de levures sur lactosérum (petit-lait qui constituait un résidu dans les laiteries). Les levures fabriquées sont destinées à l'alimentation animale (en remplacement du soja) et humaine. Bel possède actuellement trois unités de fabrication avec une capacité totale de 7 000 t/an environ. La
avec une capacité totale de 7 000 t/an environ. La rentabilité de la fabrication est extrêmement précaire. La société a pourtant acquis une expérience qui la place au tout premier rang mondial sur ce créneau. Elle vient de licencier son procédé à une levurerie canadienne ; elle continue ses recherches pour l'amélioration des procédés et pour la fabrication, par les mêmes techniques, et toujours à partir du lactosérum, de produits à plus haute valeur ajoutée, destinés non plus seulement à l'alimentaire mais aussi à la pharmacie. La liste des principales fabrications bio-industrielles en France doit être complétée par la mention
fabrications bio-industrielles en France doit être complétée par la mention de la fabrication d'enzymes. Un groupe étranger fabrique en France, au niveau industriel, des enzymes. Il s'agit du groupe néerlandais Gist Brocades qui a racheté récemment la société française Rapidase qui était spécialisée sur ces produits. Deux groupes, Lesaffre et Fould Springer, se partagent en France la fabrication de levures-ferments, c'est-à-dire de levures de boulangerie. L'essentiel des ferments lactiques vendu en France (pour la fabrication des fromages) est le fait de deux sociétés danoises (Boll et Ansen). Une petite société française, Equilait, réalise toutefois une petite production. Bel, enfin, fabrique
française, Equilait, réalise toutefois une petite production. Bel, enfin, fabrique un produit à base de ferments lactiques pour l'alimentation du veau (3 000 t/an). 3.4. Une recherche industrielle et technologique de qualité, mais très peu étoffée Les groupes qui ont été cités pour avoir déjà une fabrication bio-industrielle ont tous une activité de recherche dans les biotechnologies. Elle vise à améliorer les procédés actuels, à étendre la gamme des produits fabriqués et aussi à observer d'autres créneaux sur lesquels pourraient être utilisées les compétences acquises. A côté des sociétés qui viennent d'être évoquées, d'autres entreprises, de taille diverse, ont actuellement
viennent d'être évoquées, d'autres entreprises, de taille diverse, ont actuellement en France une activité de recherche industrielle ou de développement sur des biotechnologies : — La société Setric fabrique et commercialise sur une petite échelle plusieurs produits de ce type. Elle mène aussi des recherches très intéressantes sur les levures intervenant dans la fabrication du vin et en produit de petites quantités qui sont testées par des viticulteurs. Des succès très nets ont été obtenus. Setric développe aussi des bactéries susceptibles d'ensemencer la flore intestinale du lapin pendant le sevrage. Elle a enfin une activité de pointe dans la conception
Elle a enfin une activité de pointe dans la conception et la fabrication de petits fermenteurs avec régulation automatique. — La société CECA, dont l'activité principale porte sur les produits dérivés des algues, a décidé la création d'une mini-équipe de recherche dans la bio-industrie en 1979. Elle constitue aujourd'hui une des trois sociétés dans le monde capables de produire des biopolymères utilisables dans la récupération assistée du pétrole. Au niveau d'un pilote industriel, elle fabrique du xanthane et du polytran (dont elle a l'exclusivité après avoir racheté intégralement les droits à une société américaine) et surtout possède un procédé de
à une société américaine) et surtout possède un procédé de purification de ces produits. L'Air Liquide est venu des gaz à la fermentation par l'étude de l'alimentation en oxygène des fermenteurs il y a une dizaine d'années. La société effectue maintenant des recherches de caractère biotechnologique avec une dizaine de personnes ; elle a mis au point un procédé de fermentation en vue de la production de ferments lactiques (levures) pour l'industrie fromagère. Le substrat est une solution contenant essentiellement du lactose et des protéines. — Le groupe Heurtey avait créé, avec un universitaire de Toulouse, une petite société, Sireb,
créé, avec un universitaire de Toulouse, une petite société, Sireb, pour développer la culture d'un champignon sur lactosérum. Un pilote a été installé près d'Aurillac. Après des difficultés techniques, puis financières, Heurtey s'est retiré. La SNEA vient de reprendre cette petite affaire en s'appuyant sur Setric pour la conduite technique de l'expérience. Le groupe américain Corning Glass a une petite équipe de recherches biotechnologiques à Fontainebleau ; elle développe actuellement un procédé d'hydrolyse enzymatique du lactosérum en glucose et galactose (dans une coopérative laitière de Bretagne). L'IRCHA a acquis des compétences dans la fermentation méthanique et surtout dans la fabrication
compétences dans la fermentation méthanique et surtout dans la fabrication de protéines par fermentation sur effluents ou résidus. Avec l'ORSTOM, il a mis au point, au niveau d'un pilote, un procédé de fermentation sur du manioc. Il installe actuellement un autre pilote pour la fermentation sur des fécules. Il faut enfin mentionner, au chapitre recherche industrielle, les compétences de l'IFP et de Technip. On a vu que l'IFP avait travaillé il y a une dizaine d'années sur la fabrication de protéines d'organismes unicellulaires à partir de paraffines. Après l'échec de cette voie, l'IFP et Technip ont mis au point des
cette voie, l'IFP et Technip ont mis au point des procédés de fabrication de levures ou de protéines à partir d'autres substrats tels que le méthanol, l'amidon, les mêlasses, le lactosérum... Par ailleurs, l'IFP conduit actuellement des travaux sur l'hydrolyse enzymatique de la cellulose et sur la production de carburant à partir de la fermentation alcoolique. On constate donc qu'une recherche industrielle existe en France dans la bio-industrie, qu'elle est de bon niveau au plan mondial, comme en témoigne la participation de nos chercheurs industriels à des colloques internationaux, qu'elle conduit dans certains cas à des réalisations industrielles, mais qu'elle
conduit dans certains cas à des réalisations industrielles, mais qu'elle est encore très limitée en volume : le nombre total de chercheurs en biotechnologies dans l'industrie est de 150 à 200 personnes. A côté de la recherche industrielle proprement dite, il existe aussi une certaine recherche universitaire (ou para-universitaire) orientée vers les applications et que l'on peut pratiquement qualifier de « recherche technologique » : cette recherche travaille en général en relation étroite avec l'industrie et les contrats ne lui font pas POUR UNE BIO-INDUSTRIE FRANÇAISE — H COUFFIN défaut ; elle est de bonne qualité dans les spécialités qu'elle
; elle est de bonne qualité dans les spécialités qu'elle a retenues mais elle est très réduite en volume, étant constituée d'une poignée de petites équipes, tandis que la grosse recherche universitaire est totalement coupée de l'industrie. Les quelques pôles de cette recherche technologique sont l'université de technologie de Compiègne, l'INSA de Toulouse, des laboratoires de l'INRA, notamment à Dijon, quelques universités dans lesquelles on trouve une équipe compétente comme à Marseille, Toulouse, ... 3.5. Une recherche en biologie fondamentale d'excellente qualité, mais isolée La France dispose d'une grande réputation au niveau mondial en biologie fondamentale, grâce à l'Institut Pasteur
au niveau mondial en biologie fondamentale, grâce à l'Institut Pasteur et à plusieurs équipes du CNRS et de l'INSERM. Les équipes qui travaillent dans ce que l'on peut appeler « la recherche fondamentale orientée » et notamment dans cette discipline qui promet un grand avenir à la bio-industrie, à savoir le génie génétique, sont moins nombreuses parmi l'ensemble. Il faut citer notamment au meilleur niveau mondial, l'équipe du professeur Kourilsky à Pasteur et celle du professeur Chambon à Strasbourg. Malheureusement, ces équipes n'ont pratiquement pas eu, jusqu'ici, de contacts avec l'industrie. Quant aux groupes industriels concernés (Rhône-Poulenc et Roussel-Uclaf), ils
l'industrie. Quant aux groupes industriels concernés (Rhône-Poulenc et Roussel-Uclaf), ils commencent seulement à former une petite équipe de chercheurs en génie génétique. Ils ont donc aussi, il ne faut pas le cacher, leur part de responsabilité dans l'absence de dialogue que l'on constate. Pour les applications du génie génétique, un retard a déjà été pris par rapport à l'industrie américaine... La création récente (1980) de la société Transgène est toutefois un élément nouveau porteur d'avenir : il s'agit d'une société créée par plusieurs groupes industriels et financiers, en relation avec des organismes publics de recherche, et dont la vocation est
des organismes publics de recherche, et dont la vocation est de vendre de la recherche en génie génétique. Elle s'appuie sur les conseils de scientifiques de très haut renom international. 4. UN PARI TECHNOLOGIQUE ET DES CHOIX INDUSTRIELS Après avoir fait le constat de la situation présente de la bio-industrie, il convient de s'interroger sur les éléments du pari technologique que constitue la bio-industrie en général et sur les choix qui se présentent à l'industrie française. 4.1. Pour un développement de la bio-industrie en France De solides arguments, techniques et économiques, conduisent à proposer un développement de la bio-industrie en
économiques, conduisent à proposer un développement de la bio-industrie en France : — Le caractère général des procédés La fermentation constitue un procédé de fabrication très général, qui vaut aussi bien pour des antibiotiques que pour de l'éthanol ou des biopolymères. Le savoir-faire acquis sur une de ces filières est valorisable sur d'autres, ce qui constitue un atout en cas de modifications imprévues des conditions économiques. De la même façon, la connaissance des utilisations des enzymes est applicable à de très nombreuses fabrications industrielles. — L'immense potentiel d'applications industrielles à long terme Presque tous les produits organiques peuvent être théoriquement
long terme Presque tous les produits organiques peuvent être théoriquement fabriqués par biotechnologie et plus la molécule est complexe, plus la filière biologique est à priori avantagée sur la filière chimique. Et si aujourd'hui, le nombre des fabrications relevant de la bio-industrie est encore assez faible, cela s'explique par le fait que la biologie moderne est une science récente et que les biotechnologies proprement dites démarrent à peine. L'utilisation du génie génétique en vue de fabrications industrielles donnera, à très long terme, aux procédés de fermentation une force certainement considérable, dont on imagine aujourd'hui encore que quelques-uns des domaines d'application
dont on imagine aujourd'hui encore que quelques-uns des domaines d'application future. — Le caractère économique en énergie Les fabrications biotechnologiques s'opèrent dans des réacteurs maintenus à température et pression ambiantes, puisque les réactions se font à l'intérieur de cellules vivantes. De la même façon, l'utilisation des enzymes permet d'éviter des catalyseurs chimiques qui nécessitent souvent au contraire des conditions de température ou de pression très élevées. Les biotechnologies relèvent de ce que l'on appelle « les technologies douces » ; elles seront donc favorisées par toute hausse du prix de l'énergie. Dans le même ordre d'idées, la bio-industrie peut être
l'énergie. Dans le même ordre d'idées, la bio-industrie peut être un instrument d'économie de carbone fossile et d'utilisation en remplacement, à des fins énergétiques ou industrielles, de carbone végétal : la bio-industrie transforme et valorise un substrat organique ; on touche là aux utilisations de la biomasse et à la récupération des déchets agricoles. — La possibilité de décentraliser la technologie Les fermentations sont des phénomènes qui démarrent souvent de façon naturelle, et plusieurs filières biotechnologiques sont susceptibles de réalisations en petites unités adjointes à un établissement agricole ou industriel et opérant de manière décentralisée. Il en est ainsi de
et opérant de manière décentralisée. Il en est ainsi de la fermentation méthanique, de la culture de levures sur effluents ou résidus, de la fermentation éthylique, ... 4.2. La bio-industrie française devra surmonter plusieurs handicaps Le développement des fabrications bio-industrielles qui sont aujourd'hui techniquement au point est, pour une part, confronté à des difficultés de rentabilité. Dans le cas français, des difficultés supplémentaires interviennent, qui prennent source dans les données du monde agricole, universitaire ou industriel. — Une rentabilité souvent difficile à trouver Le calcul de rentabilité d'un procédé industriel biotechnologique constitue un exercice très difficile car il faut l'effectuer,
biotechnologique constitue un exercice très difficile car il faut l'effectuer, le plus souvent en l'absence de toute référence industrielle au plan mondial. Ainsi s'explique d'ailleurs que des sources d'information différentes donnent des résultats très contrastés pour l'évaluation d'un même projet (exemple de la fermentation éthylique). Mais il faut ajouter à ces difficultés du calcul les incertitudes qui portent sur la comparaison aux filières concurrentes, lesquelles reposent sur une matière première dont le prix est l'objet de variations difficilement prévisibles. — Les difficultés de l'utilisation industrielle de matières premières agricoles en France — Des difficultés techniques se posent tout d'abord, qui
France — Des difficultés techniques se posent tout d'abord, qui sont probablement accentuées en France par la structure de notre agriculture. Ainsi si l'on envisage l'utilisation industrielle, à grande échelle, d'un déchet agricole, tel que la paille, le problème de la collecte est un élément fondamental du prix de revient. De plus, la garantie quantitative de l'approvisionnement, la stabilité du prix de la matière première, la régularité de sa qualité sont des facteurs essentiels pour l'industriel, mais l'expérience montre qu'il l'obtient difficilement à partir de l'agriculture. — Les prix communautaires de certaines matières premières agricoles constituent des handicaps au développement
de certaines matières premières agricoles constituent des handicaps au développement de certaines filières biotechnologiques à l'intérieur de l'Europe des Neuf. Ainsi par exemple les écarts de prix sur le maïs entre le marché européen et les Etats-Unis justifient que ceux-ci se lancent dans la fabrication de sucres par hydrolyse enzymatique du maïs, et que l'industrie européenne ne puisse l'envisager (il faut par ailleurs garder à l'esprit la puissance des lobbies agricoles, en l'occurrence les betteraviers font barrage au développement du sucre d'amidon). La différence des prix sur le sucre entre l'Europe et les Etats-Unis (rapport des prix de 1 à
l'Europe et les Etats-Unis (rapport des prix de 1 à 2 en avril 1979) est à son tour un frein à d'autres filières biotechnologiques : même sur des produits à aussi haute valeur ajoutée que la pénicilline (dont le brevet est tombé dans le domaine public depuis longtemps, il est vrai), les producteurs français s'estiment entravés par le prix du sucre européen face à la concurrence américaine (le pénicillium comme de nombreuses bactéries est cultivé sur des sucres). — Les difficultés de l'interface université industrie Les échanges entre notre industrie et une certaine « recherche universitaire technologique » sont bons
et une certaine « recherche universitaire technologique » sont bons et souffrent surtout du faible volume des équipes universitaires spécialisées dans ces domaines. La situation est différente quand il s'agit de la recherche universitaire ou pastorienne en biologie proprement dite : les échanges avec l'industrie sont alors quasi-inexistants. C'est pourtant à ce niveau qu'aux Etats-Unis se forment de petites sociétés qui vendent de la recherche en génie génétique et c'est dans la recherche fondamentale actuelle qu'il faut chercher les plus importantes applications bio-industrielles de demain. 4.3. Des choix industriels Quelles sont les fabrications biotechnologiques actuellement connues où on peut penser
sont les fabrications biotechnologiques actuellement connues où on peut penser qu'il est raisonnable ou judicieux pour notre industrie de prendre position ? Il s'agit là évidemment d'une question aussi essentielle que délicate. En attendre une réponse catégorique et définitive serait certainement illusoire. On va toutefois se risquer à un premier défrichage du sujet en ajoutant à la discussion des facteurs de rentabilité, des éléments sur des débouchés actuels ou potentiels. On laissera de côté toutefois, dans cette analyse sommaire, les fabrications pharmaceutiques que sont les antibiotiques, les vitamines, et les hormones stéroïdes de fermentation. Seule une analyse très poussée pourrait
hormones stéroïdes de fermentation. Seule une analyse très poussée pourrait en effet amener des conclusions fiables pour ces marchés hautement spécialisés. Il faut garder à l'esprit que les antibiotiques constituent aujourd'hui encore, et de loin, le premier débouché de la bio-industrie. De plus, les antibiotiques, les vitamines et les hormones stéroïdes de fermentation sont les produits de la bio-industrie les plus sophistiqués qui soient actuellement produits à l'échelle industrielle. On comprend donc, indépendamment des variables de marché, de coût et de compétence, l'importance stratégique qu'il y a à ce que notre industrie ait une place sur ces fabrications. — Les
notre industrie ait une place sur ces fabrications. — Les biopolymères Ils ont un large débouché potentiel, l'utilisation dans la récupération assistée du pétrole. Sur ces marchés les biopolymères sont en concurrence avec les polyacrylamides, produits de synthèse meilleur marché. On estime toutefois aujourd'hui que les deux familles de produits sont plus complémentaires que concurrentes, les polyacrylamides étant plus performants dans les gisements en eau douce, les biopolymères en eau saline. Des expérimentations in situ sont encore nécessaires pour confirmer ces éléments. — Les enzymes On trouve très régulièrement de nouvelles applications industrielles aux enzymes ; la technologie enzymatique elle-même
nouvelles applications industrielles aux enzymes ; la technologie enzymatique elle-même est en pleine transformation avec le développement des « enzymes fixées » et il est très probable que la fabrication industrielle et la commercialisation qui aujourd'hui ne portent que sur un petit nombre d'enzymes classiques vont connaître un élargissement de leur champ ; on fabriquera de plus en plus des enzymes très spécialisées et à très haute valeur ajoutée. Les biopesticides Les perspectives de développement des biopesticides apparaissent moins franchement ; le principe même des biopesticides et leur caractère non polluant sont certainement très séduisants ; à la différence des
polluant sont certainement très séduisants ; à la différence des pesticides chimiques, ils ont une cible beaucoup plus étroite et donc chacun possède un marché beaucoup plus limité ; ils pourraient aussi être concurrencés très sévèrement par les phéromones, hormones d'insectes fabriquées par synthèse. Il ne s'agit pourtant pas d'un créneau à négliger totalement. — Les acides organiques et nucléiques Ce sont en général des produits à faible valeur ajoutée, à marché étroit, et qui sont souvent fabriqués à des conditions plus avantageuses par synthèse chimique ou par extraction. — Les acides aminés Les débouchés dans l'alimentation animale des principaux
Les acides aminés Les débouchés dans l'alimentation animale des principaux acides aminés (lysine, méthionine) seront liés à l'évolution des cours du soja. Alors que les Etats-Unis ont eu longtemps un quasi-monopole de la culture du soja, plusieurs pays s'organisent depuis plusieurs années pour en produire (Brésil, Argentine, Chine), ce qui permet de prévoir une tendance à la baisse des cours sur le long terme. Les perspectives sont donc plutôt défavorables pour les acides aminés dans ce domaine. D'autres applications existent (l'acide glutamique est cultivé comme additif alimentaire) et surtout de nouvelles applications sont possibles : l'acide aspartique, par exemple, pourrait
nouvelles applications sont possibles : l'acide aspartique, par exemple, pourrait avoir des débouchés importants comme édulcorant. Les levures et les protéines d'organismes unicellulaires Là aussi les débouchés futurs apparaissent fortement limités par l'évolution prévisible du prix du soja. La production de levures sur effluents ou résidus agro-alimentaires pourra peut-être atteindre la rentabilité sur des filières bien précises dans les pays tropicaux : un marché existe donc à l'exportation pour de petites unités de fermentation. Quant à la production de protéines d'organismes unicellulaires à grande échelle, elle ne peut plus être envisagée que dans les pays producteurs de pétrole ou de
envisagée que dans les pays producteurs de pétrole ou de gaz, la filière méthanol est aujourd'hui reconnue comme la plus intéressante. — Les levures œnologiques Il s'agit d'un marché minuscule, mais qui risque de connaître des perfectionnements techniques de nature stratégique pour la production française de vins : en sélectionnant les levures de vinification, on transforme l'arôme d'un vin... — Les ferments lactiques Ils offrent des perspectives analogues dans la fabrication des fromages, mais dans une moindre mesure. — La production de méthane Avec l'augmentation du prix de l'énergie, la fermentation méthanique va très probablement se développer à partir de
fermentation méthanique va très probablement se développer à partir de déchets (ordures ménagères, boues de stations d'épuration, fumiers ou lisiers). De petites unités, associées à une exploitation agricole par exemple, se multiplieront. — La production d'alcool par fermentation Elle n'est intéressante, au plan du rendement énergétique, que si l'on part d'un déchet, tel que la paille. Au plan économique, sa compétitivité est l'objet d'estimations diverses. — La biométallurgie Elle est utilisée aujourd'hui dans le monde de manière très empirique, en recourant à une seule famille de bactéries, les thiobacilles (lesquels ne s'appliquent qu'à certains types de gisements bien définis). On
ne s'appliquent qu'à certains types de gisements bien définis). On peut penser que de la biologie fondamentale viendra la connaissance d'autres microorganismes ayant des propriétés utiles dans le traitement d'autres minerais et que la biométallurgie puisse ainsi connaître dans un avenir plus ou moins proche de nouveaux développements importants. C'est ce qui explique les recherches qui lui sont consacrées actuellement dans le monde. 4.4. Quelques éléments pour une politique de la bio-industrie française Une politique pour développer la bio-industrie en France pourrait s'articuler autour de trois grands axes : a. Mettre en place des réalisations industrielles dans un avenir proche