Axes

Axe 1 Animation et Valorisation

Le projet AMI vise principalement à rassembler au sein d'un Pôle fédératif régional centré sur les microalgues tous des acteurs de la recherche fondamentale et appliquée dans le domaine. Pour faciliter la structuration des acteurs et leur montée en puissance, le projet AMI comporte deux axes dédiés à des objectifs scientifiques, un axe 2 centré sur la physiologie et le métabolisme des microalgues, et un axe 3 sur le bioraffinage et les procédés.

En pilotage et support de ces deux axes scientifiques, l'axe 1 prend à son compte tous les aspects de structuration, d'animation et de valorisation du consortium. Les missions qui seront remplies dans le cadre de cet axe 1 concernent l'animation, la communication, la valorisation, la structuration de l'offre de formation qui sera mise en place sur le moyen terme, l'assistance au montage de programmes nationaux et internationaux, ainsi qu'une communication adaptée (dont la diffusion de la culture scientifique technique et industrielle DCSTI). Il permet de développer l'interdisciplinarité et promouvoir la recherche inter-établissements et inter-laboratoires, l'une des faiblesses actuelles au niveau régionale ayant motivé cette initiative de projet AMI. Il permettra en outre d'assurer la logistique des actions issues des activités développées dans le cadre de cette dynamique scientifique.

Les demandes ou besoins manifestés par les acteurs professionnels du secteur, et par les industriels concernés par l'exploitation des microalgues, seront recensés finement et pris en compte par une structure ad hoc, avec notamment des sessions de formation continue organisées en phase avec la demande des entreprises.

L'axe 1 a également la tache majeure d'organiser des événements internationaux visant à mettre en valeur les activités de recherche menées par les acteurs rassemblés dans le projet AMI, et de valoriser les résultats obtenus sur le plan international (par ex. the 6th Congress of the International Society for Applied Phycology ISAP2017  et the 18th International Conference on Harmful Algae).

 

Axe 2 Physiologie et Métabolisme 

De la mer ou d'une collection (souchothèque) à la commercialisation d'une molécule, les étapes à franchir sont nombreuses  et font appel à un ensemble de métiers que le Pôle Microalgues des Pays de la Loire rassemble. Il s'agit d'identifier des microalgues idéalement prélevées localement (Bio-prospection, Biodiversité) puis de tenter leur mise en culture (Photobioréacteurs dédiés) à petite échelle dans un premier temps et suivant des protocoles optimisés au fil de l'acquisition des compétences exposées dans ce projet. Un ensemble de tests et d'expérimentations doivent permettre de mieux connaître ces cellules phytoplanctoniques et de décrire ou découvrir des métabolites primaires et secondaires en remontant jusqu'à leur origine génétique et génomique. Ce fil rouge cohérent fait déjà partie des stratégies des participants à ce programme.

Les nombreux verrous sont connus tout comme les pistes innovantes. Innover signifie trouver des microalgues qui n'ont pas encore été décrites, c'est aussi comprendre comment les cultiver et ainsi passer du stade de stabulation à la culture la plus concentrée et la plus productive. Cet axe 2, en mettant les microalgues en situation écophysiologique d'études, doit fournir les moyens de son changement d'échelle prévu dans le cadre de l'axe 3. Que se passe-t-il dans un consortium microalgue/bactéries en culture, quel impact ont les variations en nutriments tels que le phosphore et l'azote et sous quelles formes ? En faisant quelques choix ciblés l'objectif est d'approfondir les connaissances du consortium AMI dans certaines voies de biosynthèse ou de régulation au niveau moléculaire.

Les actions sont déclinées sous la forme de trois thèses et d'un post-doctorat :



Axe 3 Bioraffinage et Procédés
 

Malgré leur potentiel dans de nombreux secteurs applicatifs, allant de la santé aux biocarburants, les microalgues sont encore à ce jour une bioressource trop faiblement exploitée industriellement au regard de leur immense potentiel, en comparaison notamment des ressources agricoles traditionnelles. Cela s'explique par les nombreux verrous scientifiques et technologiques restant à lever lors de leur passage à échelle industrielle. La levée de ces verrous est le cœur de cet Axe 3 « Bioraffinage et Procédés », qui s'articule autour des deux enjeux majeurs de cette problématique, à savoir la maîtrise et l'optimisation de (i) l'étape de production de la biomasse, et de (ii) son exploitation pour en extraire les composés d'intérêts.

Concernant l'étape de production, il a été choisi de porter l'effort sur des problématiques génériques, à savoir (i) la conversion photosynthétique en conditions solaires entant que condition nécessaire à l'exploitation à grande échelle, (ii) l'amélioration des technologies « Photobioréacteurs » sur des verrous importants comme la maîtrise du transfert de rayonnement et la formation de biofilms, et (iii) le recyclage des milieux de culture en vue de la diminution des quantités d'eau utilisées afin d'améliorer l'impact environnemental de cette technologie. Une action spécifique est également prévue sur le criblage du potentiel de souches spécifiques, en lien avec l'axe 2, ici réalisée sur des critères propres au passage à l'échelle industrielle.

Les verrous associés à la mise en place de procédés optimisés de traitement de la biomasse microalgale pour en extraire les composés d'intérêts sont nombreux, du fait de la grande diversité des applications possibles. Il a été retenu de porter ici l'accent sur des développements méthodologiques adaptés aux spécificités de la bioressource algale, comme l'hydrolyse enzymatique et la récupération en continu (procédé de milking) d'exsudats d'intérêt comme la marennine, et d'aborder de façon générique la problématique du bioraffinage (mise en place d'opérations unitaires pour une valorisation multiple de la biomasse) sur une algue régionale à fort potentiel Hasleaostrearia.

Les actions sont ici déclinées sous la forme de cinq thèses et de deux post-doctorats :

Mis à jour le 13 mars 2018.
https://atlanticmicroalgae.univ-nantes.fr/axes-de-recherche