La découverte d'un mécanisme utilisé par les plantes pour modifier l'huile de graine pourrait avoir un impact sur les huiles industrielles et alimentaires
Scott Weybright, Collège des Sciences Agricoles, Humaines et des Ressources Naturelles, Université de l'État de Washington*
/image%2F1635744%2F20240702%2Fob_b3f56f_capture-huile.jpg)
Une plante de Physaraia, dont les chercheurs ont découvert qu'elle pouvait modifier la composition chimique de l'huile contenue dans ses graines une fois que l'huile est déjà fabriquée.
PULLMAN, Wash. - Des chercheurs ont découvert un nouveau mécanisme de biosynthèse de l'huile et ont trouvé un moyen de modifier génétiquement un type de plante cobaye pour qu'elle produise plus efficacement différents types d'huile de graine qu'elle ne produirait pas autrement.
Bien que la modification ne soit qu'une preuve de concept, cette découverte pourrait permettre d'améliorer la production de précieuses huiles utilisées dans l'alimentation et par toute une série d'industries. L'étude, dirigée par des chercheurs de l'Université de l'État de Washington, a été publiée dans la revue Nature Communications.
« Les scientifiques travaillent depuis des décennies à la production de nouvelles compositions d'huiles de graines, mais la plupart du temps, on n'obtient que de petites quantités de l'huile souhaitée », explique M. Phil Bates, professeur à la WSU et auteur principal de l'étude.
/image%2F1635744%2F20240702%2Fob_f61e94_capture-huile-2.jpg)
Phil Bates
M. Bates et ses coauteurs ont découvert que Physaria fendleri, une plante apparentée au colza, peut modifier naturellement la composition en acides gras de son huile de graine une fois qu'elle est déjà fabriquée, ce que personne ne savait qu'une plante pouvait faire. Ils ont découvert le mécanisme génétique utilisé par Physaria pour effectuer ces changements, puis ont modifié génétiquement une plante apparentée, Arabidopsis, pour qu'elle effectue les mêmes changements au niveau des acides gras.
L'Arabidopsis modifiée a surmonté les goulets d'étranglement métaboliques et a produit des quantités importantes d'une huile similaire à l'huile de ricin qu'elle ne produit pas naturellement.
Les huiles végétales sont utilisées dans les industries alimentaire, pharmaceutique, cosmétique, industrielle, chimique et des biocarburants. La valeur des huiles végétales provient de leur composition en acides gras. Environ 90 % de l'huile est utilisable à des fins industrielles dans des cultures telles que le ricin, a déclaré M. Bates. Mais si les gènes de fabrication de l'huile souhaitée sont transférés dans une autre plante, seules de petites quantités de l'huile produite sont utilisables par l'industrie. Le mécanisme de biosynthèse de l'huile récemment découvert montre un moyen d'augmenter à nouveau cette production.
« Nous avons toujours pensé que lorsque les plantes accumulent de l'huile au cours du développement des graines, c'est le produit final », explique M. Bates, membre du corps enseignant de l'Institut de Chimie Biologique de la WSU. « Mais nous avons découvert que la Physaria, après avoir produit de l'huile, élimine certains des acides gras contenus dans l'huile et les remplace par d'autres. »
Ces huiles pourraient remplacer la culture de plantes dangereuses, comme le ricin. Les plantes de ricin sont interdites aux États-Unis parce qu'elles produisent également de la ricine, un poison dangereux. L'huile de ricin est précieuse dans les lubrifiants industriels, mais elle est chère car seuls quelques pays peuvent cultiver ces plantes, soit légalement, soit en respectant l'environnement.
« Nous pouvons utiliser ce nouveau processus de biosynthèse comme outil pour modifier la composition de l'huile », a déclaré M. Bates. « Nous n'en sommes qu'au début de l'introduction de ce processus dans les plantes cultivées. Nous voulons finir par produire des acides gras sains au-delà des utilisations industrielles ».
M. Bates et ses collègues étudient également d'autres plantes pour voir si elles procèdent à un remodelage similaire des huiles après leur production.
...Il s'agit d'une nouvelle découverte dont personne ne soupçonnait l'existence chez les plantes. Nous voulons voir si des plantes cultivées courantes, comme le canola, peuvent également effectuer ce remodelage.
« Nous n'en avons pas encore identifié d'autres, mais nous n'avons jamais cherché auparavant », a déclaré M. Phil Bates. « Il s'agit d'une nouvelle découverte dont personne ne soupçonnait l'existence chez les plantes. Nous voulons voir si des plantes cultivées courantes, comme le canola, peuvent également effectuer ce remodelage. »
Parmi les autres utilisations potentielles de ce processus figurent l'alimentation humaine et les biocarburants, en particulier le carburant d'aviation.
Ce projet est le fruit d'une collaboration entre le laboratoire de M. Bates et le laboratoire de M ; Smertenko de l'Institut de Chimie Biologique de la WSU, ainsi qu'avec deux laboratoires du Département Américain de l'Agriculture.
Le financement de cet article a été assuré par l'Institut National de l'Alimentation et de l'Agriculture de l'USDA, la National Science Foundation et le Département Américain de l'Énergie.
______________