Cette technologie oubliée pourrait résoudre le problème mondial de l’huile de palme

L’huile de palme est l’huile végétale la plus populaire au monde, présente dans la moitié des produits des supermarchés et dans sept produits de soins personnels sur 10. C’est ce qui donne aux tortillas chips leur croquant, aux détergents leur pouvoir nettoyant et au dentifrice sa douceur. Il est également utilisé comme biocarburant. Depuis 2016, la consommation mondiale d’huile de palme a augmenté de 73 %.

Pourtant, l’huile de palme, et l’appétit incessant pour elle, est problématique. Le défrichement des forêts pour faire place aux plantations de palmiers à huile est un facteur majeur de déforestation dans les tropiques : entre 1972 et 2015, les deux plus grands pays producteurs d’huile de palme au monde, l’Indonésie et la Malaisie, ont perdu respectivement 16 % et 47 % de leurs forêts. , à la récolte. La déforestation est liée à une multitude de problèmes environnementaux, tels que le changement climatique, les problèmes de fertilité des sols et la mauvaise qualité de l’eau, entre autres. La biodiversité subit également un coup dur, des études estimant que la diversité des mammifères diminue jusqu’à 90% lorsque les forêts sont abattues pour planter des palmiers à huile.

Cependant, une alternative à l’huile de palme se profile peut-être à l’horizon, une alternative tout aussi multiforme mais pas aussi lourde : l’huile fabriquée à partir de microbes.

Une vieille technologie ressuscitée

Les scientifiques ont commencé à rechercher des sources alternatives pour obtenir de l’huile comestible par nécessité, explique Philipp Arbter, biotechnologiste à l’Université technique de Hambourg en Allemagne.

Lorsque le beurre et le saindoux étaient rares pendant la Première Guerre mondiale, des chercheurs allemands ont découvert que certains types de levure produisaient également des lipides huileux. Les autorités ont rapidement créé deux usines dédiées à la fabrication d’une pâte riche en matières grasses qui était utilisée « dans la cuisson du pain, en pâte à la place de la graisse ; à tartiner sur du pain au lieu de beurre.

Ces efforts ont disparu une fois la guerre terminée, lorsqu’il y avait à nouveau un approvisionnement suffisant de plantes et d’animaux, dit Arbter.

Mais l’intérêt pour les huiles microbiennes – celles à base de levure, ainsi que d’autres micro-organismes comme les algues – a connu un renouveau ces dernières années en tant que substitut écologique de l’huile de palme, qui semble plus viable que les autres huiles végétales.

« La technologie est en fait très ancienne mais n’a jamais été vraiment établie dans l’industrie, et je me suis toujours demandé pourquoi car elle a un grand potentiel », déclare Arbter. Par exemple, dit-il, les microbes peuvent être cultivés rapidement dans un espace intérieur compact et climatisé pour produire des quantités potentiellement élevées d’huile. Plus tôt cette année, il a cofondé Colipi, l’une des rares startups émergentes qui cultivent et modifient les microbes pour produire une version synthétique de l’huile de palme.

Recherche d’un substitut convenable

En tant qu’huile, la palme est difficile à battre. Pour commencer, c’est une culture extrêmement efficace, raison pour laquelle elle est si bon marché par rapport aux autres huiles. Un acre de palmiers à huile – les arbres à partir desquels poussent les fruits de l’huile de palme – peut produire plus de 1,35 tonne d’huile de palme par an, au moins six fois plus que les autres huiles comestibles. De plus, le palmier à huile prospère toute l’année sous les tropiques, pousse dans une grande variété de sols et est vivace (jusqu’à 25 ans), ce qui le rend « plus productif que les cultures annuelles comme les arachides, le soja et d’autres cultures oléagineuses ». », explique Erik Meijaard, spécialiste de la conservation et coprésident du groupe de travail sur les cultures oléagineuses de l’UICN.

L’huile de palme est également unique en ce qu’elle contient à peu près des parts égales de graisses saturées et insaturées, ce qui la rend extrêmement stable chimiquement. Cela confère une longue durée de conservation aux aliments emballés.

Ces attributs font de la recherche d’un substitut approprié un peu du Saint Graal, bien que l’huile microbienne, avec un profil lipidique similaire à l’huile de palme, puisse être à la hauteur de la tâche.

Les scientifiques ont jusqu’à présent identifié plus de 40 souches d’algues et 70 souches de levure connues pour être oléagineuses ou riches en huile. Pour récolter cette huile en laboratoire, les microbes sont d’abord cultivés, généralement dans des boîtes de pétri d’agar, avant d’être transférés dans des flacons en verre ou des cuves de brassage en acier inoxydable. Ils sont nourris d’oxygène et de sucre, allant du sucre de canne à la mélasse, ce qui déclenche la fermentation et provoque la multiplication des cellules. Lorsque les microbes atteignent une masse critique, ce qui prend quelques jours, ils sont ouverts pour libérer l’huile à l’intérieur.

La partie délicate consiste à optimiser le processus pour extraire le plus de pétrole.

Seraphim Papanikolaou de l’Université agricole d’Athènes, un chef de file dans le domaine de la recherche sur les levures oléagineuses, affirme qu’il y a de nombreux éléments mobiles à jouer pour ce faire : souche microbienne, température de culture, vitesse d’agitation, quantité d’aération, type de matière première et fréquence. de l’alimentation et la méthode de lyse cellulaire, pour n’en nommer que quelques-uns.

Si c’est bien fait, les récompenses peuvent être nombreuses. Papanikolaou a déjà atteint des rendements en huile allant jusqu’à 83 %, soit 8,3 grammes d’huile pour 10 grammes de levure, le « meilleur rapporté dans la littérature », dit-il. Mais en général, « il n’est pas très difficile d’obtenir des quantités de 50 à 55 % ».

Les microbes comme de minuscules usines

Ces rendements potentiellement élevés sont en partie ce qui rend l’huile microbienne si attrayante en tant qu’alternative à l’huile de palme.

De plus, les huiles microbiennes promettent d’être plus respectueuses de l’environnement que la palme. Les micro-organismes peuvent être cultivés indépendamment des conditions climatiques et sans avoir besoin de grandes étendues de terre, explique le spécialiste de l’alimentation William Chen de l’Université technologique de Nanyang à Singapour. « Vous avez essentiellement besoin d’un bioréacteur… c’est aussi simple que cela », dit-il.

Selon M. Chen, l’élevage de microbes qui se nourrissent de déchets peut encore renforcer la durabilité. Son équipe, par exemple, étudie si les milieux de culture traditionnels utilisés pour cultiver des microalgues peuvent être remplacés par des résidus de drèche ou de soja de brasserie. De même, des chercheurs de NextVegOil en Allemagne produiraient de l’huile à partir du champignon Ustilago maydis nourris avec les restes de la récolte de maïs, tandis que l’huile de la start-up néerlandaise NoPalm est dérivée de la levure qui fait fermenter les pelures de pommes de terre et les légumes rejetés.

Christopher Chuck, ingénieur chimiste à l’Université de Bath en Angleterre, qui a passé près d’une décennie à travailler sur l’huile microbienne, affirme qu’ils obtiennent « leurs meilleurs résultats, du point de vue de la durabilité et de l’efficacité », en utilisant des déchets alimentaires tels que les bouts de pain.

L’un des plus grands atouts de l’huile microbienne est peut-être que les organismes qui les produisent peuvent être repensés à l’aide des outils d’ingénierie et informatiques de la biologie synthétique. Bien que le rapport entre les graisses saturées et insaturées doive être maintenu proche de 50-50 pour imiter les propriétés de l’huile de palme, les chercheurs ont la latitude de jouer avec les types de graisses dans chaque catégorie. Ils pourraient, par exemple, échanger l’acide palmitique induisant le cholestérol contre un acide gras saturé relativement plus sain, tel que l’acide stéarique, créant ainsi une huile plus désirable pour un marché de consommation. Plus vite aussi, puisque tout se passe en quelques semaines dans un labo.

La route vers les étagères des magasins

La plupart des startups pétrolières microbiennes visent à ce que leurs premiers produits soient dans le secteur de la beauté et des cosmétiques, plutôt que dans l’alimentation, en raison des prix plus élevés qu’elles peuvent exiger et du nombre relativement réduit de réglementations impliquées. Lorsqu’on lui a demandé si la nouvelle huile peut correspondre aux prix de l’huile de palme, en particulier lorsqu’elle est utilisée dans l’alimentation, Chuck a répondu : « Nous devrions être à une distance touchante du marché de l’huile comestible » tant que la production se déroule à une échelle suffisamment grande pour faire baisser le prix. .

« Nous devons tous trouver comment mieux déplacer la technologie, du laboratoire à l’échelle plus rapidement », déclare Shara Ticku, PDG et cofondatrice de C16 Biosciences, une startup pétrolière microbienne basée à New York soutenue par Bill Gates, qui est jusqu’à présent venu la plus proche de la production à grande échelle. C16 a franchi le cap des 50 000 litres de fermentation en novembre et lancera début 2023 aux États-Unis une huile bio hydratante destiné aux cosmétiques—l’une des premières entreprises à commercialiser un produit à base d’huile microbienne.

L’incursion ne pouvait pas venir assez tôt; d’ici 2050, la production d’huile de palme devrait tripler pour atteindre 240 millions de tonnes. Alors que la population mondiale devrait atteindre près de 10 milliards d’ici cet instantet la demande de lipides devrait augmenter de trois à quatre fois, dit Ticku à propos des huiles microbiennes : « Nous avons pour mandat d’agir très rapidement pour introduire ces solutions dans le monde. »