Les algues… les biousines rentables et durables de la nature

Imaginez voler dans un avion propulsé par du biocarburant à base d’algues, assis dans un siège construit à partir de polymères à base d’algues, tout en portant des sandales à base d’algues et en mangeant un repas enrichi d’ingrédients à base d’algues.

Le scénario décrit ci-dessus est plus proche de la réalité que la plupart des gens ne le pensent et brosse un tableau incroyablement vivant de la façon dont la biologie peut être utilisée pour rendre la planète meilleure. Les algues sont de simples organismes aquatiques qui contiennent des protéines, des huiles et des glucides qui, lorsqu’ils sont correctement cultivés, peuvent être utilisés pour fabriquer une variété de produits, notamment des biocarburants renouvelables, des matériaux de construction et des ingrédients alimentaires.

Utiliser les algues comme biousines

La simplicité des algues et leurs exigences de cycle de vie relativement peu coûteuses (lumière, CO2, etc.) en font sans doute de parfaites bio-usines naturelles. Par rapport aux levures, aux champignons et aux bactéries (toutes des usines cellulaires potentielles pour la biofabrication), les algues possèdent de nombreux avantages fondamentaux.

Par exemple, lorsque vous comparez les algues et les levures, il est facile de voir que les algues sont les organismes les plus évolués et sont beaucoup plus abondantes (plus de 72 000 espèces contre environ 1 500 espèces). Les algues, qui sont étroitement liées aux plantes, possèdent les mécanismes internes nécessaires pour fabriquer des molécules complexes, elles nécessitent donc moins de modifications génétiques et créent un processus de biofabrication plus efficace. De plus, les déchets produits par les algues peuvent être utilisés pour l’alimentation animale et d’autres produits.

Les entreprises utilisent déjà des microalgues, un type d’algues unicellulaires, comme biousine pour créer des ingrédients hautement personnalisés. Par exemple, Algae-C fabrique des microalgues sur mesure pour produire des ingrédients pharmaceutiques, nutraceutiques et thérapeutiques.

“Nous pouvons reprogrammer les microalgues pour leur apprendre à produire des choses”, explique Mather Carscallen, PDG et fondateur d’Algae-C. “Les processus chimiques sont complexes, mais notre plate-forme les rend faciles car les algues ont une affinité naturelle pour produire des molécules à base de plantes.”

Mather compare le processus à la façon dont nous apprenons aux ordinateurs à faire des choses en écrivant du code. Pour les organismes vivants, le code d’instruction est l’ADN. Il est possible d’isoler des morceaux d’ADN de plantes et de les insérer dans des microalgues. Ensuite, les microalgues peuvent produire des ingrédients pharmaceutiques actifs (API) tout en se développant dans des bioréacteurs (réservoirs) allant de 250 ml à 300 000 litres.

“Une partie importante de tous les ingrédients des médicaments est à base de plantes, et l’utilisation d’algues permet de réaliser d’importantes économies”, déclare Mather. “L’utilisation d’algues permet d’économiser du temps et de l’argent tout en réduisant les déchets, l’utilisation des terres et l’utilisation de l’eau.”

Une autre société développant des matériaux et des ingrédients avancés dérivés de microalgues est Checkerspot, qui, grâce à sa relation stratégique avec son partenaire R&D Algenist, travaille à la production de produits de soin de la peau respectueux de l’environnement comme le collagène et l’acide ascorbique.

“Algenist a ouvert la voie en connectant la biotechnologie aux soins personnels, illustrant l’immense potentiel d’application des microalgues.” déclare le PDG de Checkerspot, Charles Dimmler. “La biotechnologie et le développement de matériaux débloquent des solutions de soins de la peau de manière sans précédent, nous venons juste de commencer à explorer ce qui est possible.”

L’industrie des algues aujourd’hui et demain

Malgré l’énorme quantité de recherches et de progrès au cours de la dernière décennie, on pourrait encore dire que le marché des algues est encore une industrie naissante. Le consommateur général, en dehors des produits alimentaires à base d’algues et des engrais agricoles, reste largement inconscient des avantages énormes posés par les microalgues. Cela étant dit, il existe déjà des indicateurs visibles de son impact positif potentiel sur le monde.

“Aujourd’hui, de nombreuses entreprises d’algues fonctionnent comme des entreprises distinctes”, explique Takanori Hoshino, directeur exécutif de Chitose Laboratory Corp. au Japon. “Les produits qu’ils créent sont limités à des applications à haute valeur ajoutée, telles que les produits pharmaceutiques ou nutraceutiques, mais cela va changer.”

À certains égards, l’industrie des algues pourrait être comparée à l’industrie alternative de la viande avant qu’elle ne devienne plus répandue et populaire. L’une des premières applications des algues, les biocarburants synthétiques, s’est avérée trop difficile, car les entreprises à l’époque ne pouvaient pas adapter leur production pour répondre à la demande, ce qui entraînait une économie inefficace.

Au cours des dernières années, l’utilisation accrue de bioréacteurs «fermés» (par opposition à ouverts) (communément appelés photobioréacteurs) a permis aux entreprises d’algues de réduire leur dépendance à l’égard d’installations soumises à des conditions atmosphériques (extérieures) en évolution rapide. Fondamentalement, ces bioréacteurs fermés plus rentables dépendent principalement des réactions photosynthétiques effectuées par les algues contenant de la chlorophylle, en utilisant uniquement le dioxyde de carbone dissous et l’énergie solaire.

En conséquence, les entreprises ont commencé à penser au-delà de l’utilisation d’algues pour les biocarburants pour se concentrer sur des applications alternatives telles que les ingrédients alimentaires, les aliments pour animaux et les substituts de bioplastiques… qui peuvent être produits à grande échelle et, franchement, plus facilement assimilés dans la société. Par exemple, à l’UC San Diego, le professeur Stephen Mayfield et des chercheurs ont développé des sandales biodégradables à base d’algues pour remplacer les 3 milliards de tongs à base de pétrole portées dans le monde (et qui finissent souvent dans les décharges).

Cet auteur contient l’avenir de l’industrie des algues est extrêmement Prometteur, car ces organismes naturels sont nombreux, présents dans le monde entier et peuvent être utilisés pour produire une grande variété de produits de consommation… tout en réduisant efficacement l’impact environnemental des méthodes de fabrication traditionnelles.

Merci de Lana Bandim et Larry Upton pour des recherches supplémentaires et des rapports dans cet article. Je suis le fondateur de SynBioBeta et certaines des entreprises sur lesquelles j’écris sont des sponsors du Conférence SynBioBeta et notre résumé hebdomadaire.

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