Transversalités

L’axe transversal "Eco procédés biologiques et séparatifs" vise à fédérer les membres de diverses équipes de l’UMR transfrontalière, qui dans le cadre de leurs activités de recherche développent des concepts de génie des  procédés appliqués à des systèmes biologiques. Il s’agit ici de faire de la recherche systémique des bioprocédés en biotechnologie et agroalimentaire.

Ainsi, l’axe transversal «Eco procédés biologiques et séparatifs » a pour but d’assurer l’animation scientifique de l’UMR en génie des procédés et d’affirmer comme prioritaire une recherche de fond en bioprocédés et procédés séparatifs, en intensification des bioprocédés grâce au couplage en utilisant l’ACV et la consommation énergétique pour en évaluer l’impact environnemental. Il s’agit de concevoir de nouveaux éco procédés pour la production de molécules naturelles respectueuses de l’environnement et de la santé dans le contexte de l’usine du futur. Les équipes 4, 5, 6 et 7 sont depuis longtemps impliquées dans une logique de mise au point et d’optimisation de procédés permettant la bioproduction de molécules par catalyse enzymatique, par fermentation, issues des plantes et l’extraction purification de ces principes actifs. Compte tenu de la diversification des ressources et des molécules produites il est nécessaire d’aborder les problèmes par une analyse systémique des procédés dans cette transversalité qui finalement est la charpente de l’édifice qu’est l’UMRT INRAE BioEcoAgro. L’intégration de ces concepts de procédés est prise en compte très en amont dans toutes les équipes de l’unité et sa grande originalité réside dans la chaine de valeur complète et unique dont elle dispose, lui permettant :
- De concevoir et développer des procédés de bioproduction à l’échelle millimétrique et du millilitre et d’étudier la montée en échelle et sa modélisation en passant par des étapes pilote à 100 litres pour aboutir à des démonstrateurs de 2000 litres.
- De mettre en place des stratégies d’amélioration et d’innovation dans les procédés séparatifs permettant l’obtention de fraction ou de molécules cibles à partir de milieu complexe de production.
- De concevoir de nouveaux éco procédés et privilégier l’intensification des procédés par couplage de la bioréaction à la séparation ou intégration.
- De maîtriser tout au long de la chaine l’impact environnemental et énergétique ainsi que le coût et la productivité.
- De fabriquer des lots de biomolécules de taille suffisante pour en valider à grande échelle l’utilisation tout en préservant leur activité biologique et en maintenant leur statut de molécules naturelles.
- D’étudier la formulation et la stabilité du produit en amont de son applicabilité.

Cette démarche transversale associant les concepts de génie des procédés et de génie biologique a permis d’être structurant et moteur pour le laboratoire international associé "le LIAAN" créé avec l’INAF à l’Université Laval. Les enseignants chercheurs de cette transversalité sont membres et actifs de l’ European Society of Biochemical Engineering Sciences, de  la FF Biotech (membre du bureau), de la SFGP en coanimant deux GT : Bioprocédés et procédés séparatifs, d’ADEBIOTECH ( 1 siège au CA),  du CFM, du pôle IAR en coanimant le GT "catalyse enzymatique et procédés associés" et de la SFR Condorcet.

L’axe transversal "Valorisation des Agroressources" vise à fédérer les membres de diverses équipes de l’UMR transfrontalière, qui ont une activité de recherche dans le domaine de la Bioéconomie au sens large avec ses répercussion au niveau économique, sociétal et environnemental.

La stratégie de Bioéconomie vise en particulier une mobilisation accrue et durable des agroressources afin de garantir les besoins alimentaires et non alimentaires, tout en respectant la Biodiversité et l’Environnement. La valorisation des agroressources concerne l’utilisation de cultures dédiées (cas du Miscanthus), des co-produits de l’agriculture destinée à l’alimentaire (pailles, rafles, bagasse …) mais également les co-produits des industries agroalimentaires (marcs, boues, dréches…). L’objectif est de générer des biomolécules à partir de ces matières premières secondaires, et donc crée de la valeur ajoutée tout et en diminuant la dépendance vis-à-vis des ressources fossiles.

Un grand nombre des activités de recherche développées au sein de l’UMR transfrontalière sont concernées par cette thématique. Nous développons en effet des agrosystèmes innovants, étudions la réponse des plantes à l’environnement (production de bioressources). D’autres équipes s’intéressent à l'obtention et à la caractérisation de biomolécules actives ou d’activités enzymatiques (approches Biotechnologiques de la Bioéconomie). Enfin, certaines de ces biomolécules peuvent avoir des applications dans les secteurs de la cosmétique et de la santé, que nous sommes capable d’appréhender (activité et toxicité éventuelle).