Pigments naturels jaunes de la lumière et du CO2
Une alternative durable aux colorants alimentaires synthétiques : "Les cyanobactéries offrent un énorme potentiel pour une biotechnologie respectueuse du climat"
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Des chercheurs de l'université Friedrich Schiller d'Iéna ont réussi à produire des pigments naturels jaunes à partir de dioxyde de carbone et d'énergie lumineuse. Pour ce faire, ils ont utilisé des cyanobactéries dans lesquelles ont été introduits des gènes de betterave. Comme le rapporte l'équipe dans la revue scientifique Metabolic Engineering, les pigments naturels produits de manière durable, qui ont des propriétés antioxydantes, peuvent être utilisés dans les produits alimentaires et les cosmétiques.
Des pigments durables au lieu d'additifs synthétiques
"La demande de colorants alimentaires tend de plus en plus à délaisser les colorants synthétiques au profit d'alternatives naturelles", explique Julie Zedler, jeune professeur de biologie synthétique des organismes photosynthétiques à l'université d'Iéna. Cette tendance rend également intéressants les pigments jaunes et orange du groupe de la bétaxanthine, qui étaient jusqu'à présent obtenus à partir de plantes. "Cependant, l'extraction de pigments à partir de plantes entre en concurrence avec la production alimentaire. Nous avons donc besoin d'alternatives pour produire ces pigments naturels de manière contrôlée et durable", poursuit M. Zedler. En collaboration avec l'université de Copenhague, elle a donc mis au point un système de production alternatif basé sur les cyanobactéries.
Une production qui n'utilise que la lumière et le dioxyde de carbone
À cette fin, les chercheurs ont transféré de manière sélective des gènes de la betterave (Beta vulgaris) dans la bactérie photosynthétique Synechocystis. "Contrairement aux processus biotechnologiques établis utilisant des levures ou des bactéries, nos cyanobactéries fonctionnent essentiellement comme de petites usines alimentées par l'énergie solaire", explique M. Zedler. "Elles utilisent la lumière pour convertir le dioxyde de carbone directement en pigments naturels de grande valeur, sans ajout de sucres ou d'acides aminés.
Grâce à des modifications métaboliques ciblées et à des conditions de culture optimisées, les chercheurs ont pu augmenter de manière significative les rendements en pigments. Au final, la production de pigments a été multipliée par 165 par rapport aux premières expériences. "Il s'agit d'une étape importante vers une production évolutive et durable pour l'industrie", ajoute M. Zedler.
Importance pour la nutrition et l'environnement
"Les bétaxanthines ne sont pas seulement des colorants ; elles agissent également comme antioxydants", ajoute M. Zedler. "Elles pourraient donc remplacer les additifs synthétiques dans les produits alimentaires tout en offrant des avantages nutritionnels. À long terme, les chercheurs voient également des applications potentielles dans les emballages alimentaires et les cosmétiques.
Ces travaux soulignent également la force de l'université d'Iéna dans le domaine de la biologie microbienne et synthétique. "Les cyanobactéries offrent un énorme potentiel pour une biotechnologie respectueuse du climat", déclare le chef de projet, le professeur Julie Zedler de l'université d'Iéna.
Un prix pour un chercheur en début de carrière
Pour sa recherche, le premier auteur de l'étude, Sayali Hanamghar, a également remporté le premier prix du concours "Thèse de trois minutes" organisé par l'université d'Iéna en 2025. Dans le cadre de ce concours, elle a présenté son projet de doctorat à un large public en seulement trois minutes.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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