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Workshop Microbiologie des environnements

10 février 2014

Une présentation de la PPB et de ses activités a été faite au workshop Microbiologie des environnements organisé à Dijon en 2012.

 

Création d’un outil de production industrielle grâce aux travaux de la PPB

25 mars 2013

Les travaux de R&D menés par la PPB en étroite collaboration avec AGRENE (Société Dijonnaise spécialisée dans l’isolement, la caractérisation de microorganismes d’intérêt en environnement ainsi que les aspects réglementaires de leur développement) ont permis de développer le procédé de production de microorganismes pour Xurian environnement. Cette société a ainsi construit de nouveaux locaux pour accueillir ce procédé et produire ce nouveau biostimulant (voir l’article ci-dessous):

Environnement : un laboratoire de pointe à Béziers Ouest

L’entreprise s’installe dans ses nouveaux locaux.

Xurian Environnement spécialisé en microbiologie se développe et souhaite commercialiser à la fin de l’année 2013 un biostimulant, produit alternatif aux pesticides.

Le bâtiment est flambant neuf. « Ces nouveaux locaux nous permettent d’accueillir l’outil de production », a expliqué Alexandre Bry, directeur général de Xurian Environnement. En effet, le laboratoire spécialisé en microbiologie se développe et souhaite commercialiser à la fin de l’année 2013 un biostimulant, produit alternatif aux pesticides.

Pour ce faire, l’entreprise doit obtenir une autorisation de mise sur le marché (AMM), ce qui nécessite de se doter de l’outil de production.

MIDI LIBRE (21/03/2013)

http://www.midilibre.fr/2013/03/21/xurian-environnement-un-laboratoire-de-pointe-s-installe-a-beziers-ouest,663566.php

Article blog VITAGORA (juin 2012)

19 juillet 2012

Article blog VITAGORA (juin 2012)

Les champignons filamenteux peuvent-ils sauver la planète ?

Si je vous parle d’un art ancestral, toujours très répandu en Asie, qui arrive en force en Occident pour des raisons à la fois économiques, environnementales et technologiques : à quoi pensez-vous ?

Mmmm, il n’est pas certain que vos premières idées concernent la fermentation en milieu solide !

Pourtant, ce procédé, auquel nous sommes assez peu habitués, s’avère avantageux pour des entreprises de nombreux secteurs : alimentation humaine et animale, pharmacie et biomédical, chimie, agro-environnement…

Alain DURAND, Responsable de la Plate-forme Biotechnologies, nous explique tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur le sujet… sans jamais imaginer qu’un petit champignon pourrait vous permettre d’innover en vous faisant gagner en productivité


Mais au fait… qu’est-ce que la fermentation en milieu solide ?

Si vous avez déjà goûté de la choucroute, du camembert, de la sauce soja ou du saké, alors vous connaissez -sans le savoir- la fermentation solide dans un usage alimentaire !

Comme son nom l’indique, la fermentation en milieu solide consiste à cultiver, sur des substrats solides, des microorganismes, notamment des champignons filamenteux.

C’est une différence notable avec la fermentation en milieu liquide (procédé que, par habitude, tradition ou facilité, nous connaissons beaucoup mieux en Occident), qui se déroule plutôt en présence de bactéries ou de levures.


Quels sont ses avantages ?

Tous les travaux montrent que, pour un même volume de réacteur et grâce à un procédé adéquat, la fermentation en milieu solide peut vous permettre de produire jusqu’à 100 fois plus par rapport à la fermentation en milieu liquide !

Parmi les autres avantages, je rappellerais notamment que la fermentation en milieu solide permet :

Culture sur son de blé d’un champignon filamenteux produisant des enzymes de panification

  • de consommer moins d’eau, parce que les champignons se développent directement sur et à l’intérieur des substrats humides (ex : sous-produits agricoles ou agro-alimentaires),
  • de générer moins de déchets (et des déchets plus facilement recyclables), voire aucun déchet dans certains cas,
  • de valoriser directement et à moindre coût la biomasse végétale,
  • d’élaborer directement des cocktails enzymatiques très performants (ce qui n’est pas possible en milieu liquide),
  • de produire des spores de champignons filamenteux (utiles dans l’industrie fromagère ou, en agriculture, comme alternative aux pesticides chimiques), ce qui est là encore souvent impossible en milieu liquide,
  • ou encore de développer des arômes ou des textures utiles (notamment dans l’alimentation).

Exemples concrets ?

De très nombreux exemples me viennent évidemment à l’esprit, mais parmi les plus emblématiques ou les plus originaux, je pourrais vous citer :

  • un pépiniériste bourguignon qui utilise la fermentation en milieu solide pour produire des champignons et ainsi accroître le bon développement de ses sapins (amélioration de la surface du réseau racinaire),
  • des éleveurs qui utilisent des enzymes pour fluidifier le bol alimentaire et ainsi permettre d’engraisser plus facilement certains animaux (poulets…),
  • dans l’agro-alimentaire, des innovations pour créer de nouveaux produits alimentaires intermédiaires (épaississants, exhausteurs de goût, etc.),
  • dans la chimie verte, la fermentation en milieu solide peut être utilisée pour produire des polymères ou des adjuvants.

Mais nous avons aussi en tête des usages possibles dans le domaine des compléments alimentaires, des médicaments ou des cosmétiques, car certains champignons possèdent des vertus très intéressantes pour la santé (ex : lutter contre les tumeurs, le cholestérol, les inflammations, les bactéries, parasites ou virus, le vieillissement de la peau…) déjà bien connues en thérapie chinoise.

Finalement, en termes d’application, la seule limite de la fermentation en milieu solide est peut-être celle de notre imagination !

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Crédit photo Welience
Vue d’ensemble du bioréacteur FMS (1600 l) développé en collaboration avec THITEC Beaune

La plate-forme de pré-développement en biotechnologie  (filiale de l’Université de Bourgogne) aide les entreprises à transformer la fermentation en milieu solide en outils industriels, afin d’améliorer leur productivité, d’innover ou de limiter l’impact environnemental de leurs productions.

Parce qu’en lien avec des chercheurs et des partenaires industriels spécialisés, elle intervient tout au long du processus :

  • en amont des projets,
  • et jusqu’à la conception des pilotes qui permettront de mettre en place les procédés proposés,

La PPB propose à ses clients un savoir-faire unique en Europe.

http://www.vitagora.com/blog/2012/06/06/les-champignons-filamenteux-peuvent-ils-sauver-la-planete/#more-858

INTERET D’UNE PLATE-FORME DE R&D EN FERMENTATION EN BOURGOGNE

22 avril 2012

UNE INNOVATION DE RUPTURE : LA FERMENTATION EN MILIEU SOLIDE

Positionnement en France et en Europe

Un bilan des plateformes de fermentation à vocation R&D pour l’industrie des biotechnologies c’est-à-dire des structures pouvant assurer un développement de procédés jusqu’à une échelle pilote, montre que ce nombre est peu important : une dizaine en France tout au plus. Il s’agit de structures soit très généralistes, sans spécifications filières, soit au contraire très spécifiques (bières, culture d’algues,…). Elles sont toutes équipées de fermenteurs de différentes tailles pouvant assurer des études de scaling-up (jusqu’à quelques m3), d’unités de récupération de la biomasse et de laboratoires analytiques. Toutes ces structures ne traitent que des problématiques de fermentation en milieu liquide. Aucune n’affiche une spécificité en fermentation milieu solide exceptée celle créée en France par le groupe SOUFFLET à la suite des travaux effectués par la Plate-forme de Prédéveloppement en Biotechnologie (PPB) de Welience à Dijon. Elle est privée et dédiée exclusivement aux problématiques définies par ce groupe.

La PPB offre des compétences et des matériels pilotes unique en Europe au service des bioindustries dans le domaine d’une innovation de rupture représentée par la fermentation milieu solide (FMS). De plus, elle dispose aussi de compétences et matériels pré-industriels en Fermentation en Milieu Liquide.

Descriptif sommaire des équipements

La PPB d’une surface de 550 m2 est équipée de matériels de laboratoire et pilotes :

  •  5 bioréacteurs de 5 L, un pilote de 50L et 500 L pour la fermentation en milieu liquide,
  •  4 cuves de 50 L et un pilote de 1600 L pour la fermentation en milieu solide.
  •  des équipements en aval de la fermentation (centrifugation, filtration frontale et tangentielle, séchage par atomisation)
  •  des matériels analytiques et toute la logistique nécessaire.

Avec l’appui depuis de très nombreuses années d’une PME bourguignonne spécialisée en engineering (Société THITEC), la PPB constitue un pôle de compétence unique en France pour développer des procédés et proposer des solutions techniques industrielles dans le domaine de la FMS. 

 

Intérêts d’une plateforme spécialisée dans le développement de procédés de fermentation en milieu solide :

Dans le contexte socioéconomique européen, compte tenu des besoins industriels en termes de production de molécules biosourcées, d’agriculture respectueuse de l’environnement, d’économie d’énergie, la fermentation en milieu solide offre une alternative très intéressante à la fermentation en milieu liquide tant sur le plan de ses spécificités que sur le plan économique. De nombreux secteurs d’activités sont concernés, en particulier :

1)    Secteur agroalimentaire :

  • productions d’enzymes (industrie des jus de fruit, panification, amélioration de la digestibilité de fibres, aide à l’extraction de composés actifs à partir de la biomasse végétale…..),
  • produits fermentés nouveaux à base de matières premières végétales (steak végétal) pour l’alimentation humaine, enrichissement en protéines de sous-produits agricoles pour l’alimentation animale,
  • production de biostarters pour l’industrie fromagère,
  • production d’additifs (acides organiques, molécules hypocholestérolémiantes, antioxydants…)
  • production de probiotiques pour l’alimentation humaine et animale

2)    Secteur santé :

  • production de nouveaux aliments fermentés avec allégation santé
  • production de molécules à intérêt thérapeutique: immunostimulant, hypocholestérolémiant, anti-cancéreux…

3)    Secteur agro-environnement 

  • production de biofertilisants, de biopesticides en alternative aux produits chimiques (agriculture biologique)
  • prétraitement de la matière végétale avant son utilisation dans le domaine des biocarburants

Intérêts de la présence de cette plate-forme en Bourgogne

Deux intérêts majeurs motivent la présence de cette Plate-forme en Bourgogne :

  • la poursuite d’une R&D unique en France dans le domaine de la FMS
  • la formation d’étudiants (de BAC +2 à BAC +8) et de professionnels sur des outils pré-industriels tant en fermentation en milieu liquide qu’en fermentation en milieu solide.

Le volet Recherche-Développement en FMS

La PPB est en parfaite adéquation avec certains points forts du pôle de compétitivité VITAGORA et notamment le secteur « Alimentation durable au service du Bien-être du consommateur » :

Préservation du Capital Santé

  • choix d’enzymes spécifiques produites par FMS, leurs rôles sur les fibres végétales et l’impact sur la santé du consommateur
  • élaboration de nouveaux aliments fermentés par FMS
  • valorisation de biomolécules issues de cultures bourguignonnes (raisin, petits fruits,….)

Le développement de procédés de production par FMS, jusqu’au stade industriel, de molécules thérapeutiques issues de champignons filamenteux peut constituer dans un futur très proche un axe majeur et original en France en association avec d’autres pôles de compétitivité. Cette stratégie peut s’appuyer d’une part sur des collaborations universitaires (CHU, UB), d’autre part sur un certain nombre de partenaires industriels bourguignons.

Préservation de l’environnement

Un axe agro-environnement fort avec une configuration unique en France :

  • caractérisation des maladies des plantes, screening de souches antagonistes de ces maladies (AGRENE, INRA)
  •  développement et optimisation du procédé de production à l’échelle industrielle, aide à la création d’une structure opérationnelle (PPB)
  • conservation des micro-organismes (PPB, AgroSup Dijon
  • construction d’unités de fermentation en FMS (PPB, THITEC)
  • aspects réglementaires pour la constitution des dossiers d’homologation avant commercialisation des biopesticides ou biofertilisants (AGRENE)
  • expérimentation aux champs (Technopôle AGRONOV) et éventuellement retour sur le développement et l’optimisation du procédé

Valorisation de sous-produits agricoles et agroalimentaires

De par sa spécificité, la FMS est un procédé tout particulièrement intéressant, sinon indispensable, pour la valorisation de sous-produits sous forme solide.

Le développement de biocarburants génère des quantités de plus en plus importantes de tels sous-produits (tourteaux, son, pulpes, etc…) et leur valorisation nécessite notamment des cocktails enzymatiques performants produits par FMS.

L’élaboration de molécules biosourcées intéressant la santé, la cosmétique, la chimie, à partir de biomasse végétale prétraitée non par voie chimique comme certains pôles de compétitivité l’envisage mais par des traitements enzymatiques ou en utilisant certains champignons filamenteux (par exemple le chitosane) en alternative de ressources naturelles s’appauvrissant.

Le volet Formation

Concernant le volet formation les équipements pilotes de fermentation en milieu liquide, utilisés aussi en R&D, permettent de former des étudiants de l’IUT, de licence pro, de master (Université de Bourgogne), du cycle ingénieur (AgroSup Dijon) lors d’enseignements délivrés sur la plateforme (environ 150h d’équivalents-TD).

De plus, grâce à son originalité en FMS, des formations continues destinées aux Entreprises sont également dispensées afin de sensibiliser le monde industriel à ces problématiques depuis très longtemps développées en Asie et en pleine émergence en Europe.

Relations internationales 

Depuis de nombreuses années, la PPB a noué des liens forts avec certaines équipes internationales dans le domaine de la FMS soit sous la forme de programmes européens, soit de collaborations directes avec des laboratoires (Université de Santiago au Chili, l’Asian Institute of Technology en Thaïlande, Université d’Iztapalapa au Mexique, Université
Hassan II au Maroc…..) ou des entreprises industrielles (Agriquimvet au Venezuela, Alltech aux USA), soit sous la forme de consultance auprès de structures de transfert à l’étranger (CENIbiot au Costa Rica).