Axe 5 : Valorisation de la biodiversité et Développement biotechnologique

 

La biodiversité présente dans les milieux naturels ou anthropisés constitue une ressource génétique potentiellement inépuisable mais essentielle à préserver et à valoriser.

 

Valorisation de la Biodiversité

 

-Végétale : La valorisation de la biodiversité végétale requiert des étapes de collecte et de caractérisation des ressources génétiques. Suite à ce préalable indispensable, les caractères d’intérêt identifiés chez les espèces sauvages peuvent être introgressés dans les variétés cultivées. Différentes stratégies d’hybridations sont alors envisagées (sauvetage d’embryon, hybridation somatique, haploïdisation, doublement chromosomique…) selon les incompatibilités interspécifiques ou intergénériques auxquelles les sélectionneurs se heurtent. L’utilisation des gamètes non réduits est une des voies pour surmonter les barrières de niveau de ploïdie généralement rencontrées entre espèces sauvages et variétés cultivées. Des outils moléculaires de sélection de génotypes à haute production de gamètes non réduits seront notamment recherchés (collaboration avec les Ets Meilland International).

 

-Microbienne : La valorisation de la biodiversité microbienne passe par des étapes de sélection et de caractérisation selon des critères ciblés (thermophilie, capacité à dégrader des composés récalcitrants, etc) qui permettent d’établir des collections spécifiques de microorganismes. Un des objectifs sera d’amplifier ces collections et de développer leur caractérisation à travers les outils moléculaires. De plus, des voies métaboliques originales de certaines souches choisies seront décortiquées (biotransformation de la lignine et de composés phénoliques).

 

-Systèmes biologiques : Traitement d’effluents à forte charge organique par des systèmes biologiques

De nombreux systèmes d’épuration des effluents à forte charge organique sont encore trop inefficaces et/ou d’un entretien coûteux. Dans le cadre du développement durable, les traitements biologiques doivent être développés et améliorés. L’IMEP s’investit dans cette problématique en travaillant sur l’efficacité de différentes espèces végétales (Phragmites, Typha et Iris), isolées ou en mélange, afin de comparer leur impact sur la capacité épuratoire du système en conditions bioclimatiques méditerranéennes (saison sèche estivale). Ces recherches prennent en compte l’ensemble complexe sol-plante-climat en se focalisant particulièrement sur le rôle des végétaux (absorption de nutriments, apports d’oxygène vers la rhizosphère) et des microorganismes dans l’élimination de la charge organique des effluents à traiter.

 

Développements Biotechnologiques

 

Les possibilités de valorisation qui découlent de ces acquis scientifiques trouvent de nombreuses applications souvent liées aux enjeux du développement durable. Le groupe bénéficie d’une forte expérience dans le développement biotechnologique en partenariat étroit avec le secteur industriel aussi bien en France qu’à l’étranger. L’utilisation des microorganismes ciblés en culture pure ou en consortium trouve de nombreuses applications. A titre d’exemple : certains microorganismes seront sélectionnés pour dévulcaniser des caoutchoucs issus de pneus usagés avant recyclage (collaboration avec Eiffage-Travaux Publics) ; certains autres microorganismes synthétisant des cutinases seront utilisés dans la synthèse de polymères biodégradables (collaboration Onidol- Agris). D’autres serviront de source d’enzymes afin de biotransformer des polyphénols, produisant des antioxydants à haute valeur ajoutée (Sagarpa, Mexique). Certaines espèces végétales comme le chêne-liège ou l’olivier fournissent des composés brevetés ayant une action en cosmétologie (collaboration Vincience).Cette approche sera complétée et élargie à d’autres espèces méditerranéennes. De plus, les propriétés phytoépuratrices d’espèces végétales comme Typha et les associations végétales seront mises à profit dans le cadre de traitement d’effluents industriels (contrat/collaboration avec Phytorestore). Enfin, nous avons démontré récemment que des huiles essentielles extraites de végétaux ont des actions fongicides et sporicides intéressantes (collaboration Maraissa).