Découverte de nouveaux partenaires enzymatiques chez les champignons pour valoriser les biodéchets

La mise au point de procédés efficients pour la valorisation de ressources naturelles renouvelables, comme le bois ou les déchets organiques issus de l’agriculture ou l’alimentation, est indispensable pour construire une bioéconomie durable et respectueuse de l’environnement. Les polysaccharides comme la cellulose (issue du bois et des végétaux), la chitine (composant des carapaces de la plupart des invertébrés) ou l’amidon constituent des matières premières renouvelables pouvant permettre l’élaboration de multiples produits commerciaux, tels que les carburants, ingrédients prébiotiques et matériaux biosourcés. Mais les polysaccharides sont très résistants, donc difficiles à exploiter en conditions industrielles durables. Dans les écosystèmes naturels, les champignons filamenteux ont évolué depuis plusieurs centaines de millions d'années pour s’adapter à la dégradation de ces molécules récalcitrantes, source de nutriments pour eux. Ils disposent d’un arsenal d’enzymes performantes, notamment des enzymes oxydatives¹ appelées « lytic polysaccharide monooxygenases » (LPMO), pour dégrader la cellulose et la chitine. Il s’agit d’un levier majeur pour la dégradation de matières organiques très résistantes, mais, jusqu’à aujourd’hui, la régulation de l’activité de ces enzymes dans les procédés biotechnologiques restait un défi majeur.

Dans cette étude, l’équipe de recherche² a découvert de nouvelles enzymes, les AA7 déshydrogénases, issues des champignons qui stimulent et maintiennent l’activité des LPMO. Simples, polyvalentes et efficaces, les AA7 déshydrogénases accélèrent et stabilisent les bioprocédés de dégradation de la cellulose et de la chitine, et améliorent les rendements de conversion de cette biomasse en bioénergie. Cette découverte ouvre la voie au développement de nouveaux cocktails enzymatiques utilisant les LPMO et leurs partenaires enzymatiques AA7 déshydrogénases correspondants pour dégrader la cellulose et la chitine. A terme, l’objectif est de mettre au point des bioprocédés industriels moins coûteux et moins énergivores pour valoriser la biomasse issue des déchets agricoles, de l’industrie du bois et de l’agroalimentaire.