Un regard attentif sur la lentille d’eau Lemna japonica, dont le rendement en huile est sept fois supérieur à celui du soja.

Les plantes telles que le maïs et le soja sont des sources importantes de biocarburant, mais elles sont cultivées sur des terres qui pourraient être utilisées autrement pour des cultures alimentaires. Pour remédier à ce problème, des scientifiques ont génétiquement modifié des lentilles d’eau oléagineuses qui pourraient être cultivées dans des eaux usées.

L’étude a été menée par des chercheurs du Brookhaven National Laboratory du ministère américain de l’énergie et du Cold Spring Harbor Laboratory de New York. Ils sont partis d’un type de lentille d’eau existant, connu sous le nom de Lemna japonica, auquel ils ont ajouté plusieurs gènes déjà connus pour stimuler la production et le stockage du pétrole chez d’autres plantes.

Dans ce qui est décrit comme un effet « pousser/tirer/protéger », l’un de ces gènes pousse (augmente) la production d’acides gras, l’un d’eux tire (assemble) ces acides gras en huiles de triacylglycérol, et un autre les protège de la dégradation environnementale en enrobant les gouttelettes d’huile dans les tissus végétaux. En conséquence, la lentille d’eau modifiée accumule de l’huile à près de 10 % de sa biomasse en poids sec, ce qui représente un taux d’accumulation 100 fois supérieur à celui de la plante sauvage équivalente.

Ses rendements en huile sont également sept fois supérieurs à ceux du soja. Contrairement au soja, cependant, les cultures de lentilles d’eau n’occuperaient pas de terres agricoles, car elles seraient cultivées dans de grands récipients ou étangs. En fait, les scientifiques suggèrent que les lentilles d’eau pourraient être cultivées dans les eaux de ruissellement des élevages de porcs et de volailles, que les plantes contribueraient à nettoyer en extrayant les nutriments excédentaires de l’eau.

Yuanxue Liang, chercheur postdoctoral au Brookhaven Lab, examine une partie des lentilles d’eau au microscope.

L’une des difficultés réside dans le fait que, d’ordinaire, le gène qui favorise la production d’acides gras retarde également la croissance des plantes. Afin de contourner ce problème, le gène « push » a été associé à un autre gène appelé promoteur, ce dernier étant activé par l’ajout d’un inducteur chimique spécifique dans l’eau. L’ajout de ce promoteur maintient le gène « push » désactivé jusqu’à ce que nous ajoutions l’inducteur, ce qui permet aux plantes de se développer normalement avant que nous n’activions la production d’acides gras et d’huile », a déclaré le scientifique principal, John Shanklin, biochimiste à Brookhaven.

Les chercheurs étudient maintenant les méthodes permettant de cultiver la lentille d’eau et d’en extraire de l’huile à l’échelle commerciale.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13943

https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=120813