Labcom BioTechALg

Laboratoire Commun BioTechAlg

Le milieu marin représente une source de molécules et de composés originaux encore très peu explorés et sous exploités. Ainsi, les microalgues, confrontées à une forte compétition intra et inter-spécifiques en milieu naturel, ont développé un arsenal original de systèmes de défense et de molécules impliquées dans la communication chimique (Quorum Sensing). Ces molécules jouent un rôle majeur dans le contrôle des populations microbiennes, dans les défenses anti-oxydantes et dans la modulation de nombreuses activités enzymatiques. De plus, les microalgues ont un développement cellulaire rapide, permettant une production de biomasse en quantité suffisante pour des exploitations industrielles (s’affranchissant ainsi de la pêche et du ramassage). Elles peuvent être cultivées en conditions contrôlées, et permettent des rendements de production stables et élevés, ainsi que la possibilité de tester des situations métaboliques très variées.

Au cours du programme du laboratoire commun, il s’agira de cribler la biodiversité à une échelle industrialisable, et au moyen d’outils dédiés, aussi bien in vitro, qu’in vivo. Les applications visées seront les marchés de la cosmétique et de la nutraceutique. L’identification de nouvelles molécules susceptibles d’entrer dans la composition de nouvelles formulations et/ou de remplacer les conservateurs chimiques est d’un intérêt stratégique majeur, qui relève également des grands enjeux actuels de santé publique.

Ce projet est issu de la rencontre d’une société de production industrielle de biomasses d’algue (GREENSEA, du groupe GREENTECH) avec le Laboratoire LEMAR UMR 6539 (Université de Bretagne Occidentale) possédant deux plateformes de criblage haut débit de biomasses marines (BIODIMAR® et Lipidocéan).

Le projet vise à explorer la relation entre des conditions maîtrisées de croissance de différentes souches de microalgues, y compris dans des conditions de stress, et la diversité des métabolites produits, dont certains présenteront des activités biologiques d’intérêt pour la cosmétique (à court terme) et/ou la nutraceutique.

Une stratégie de criblage à grande échelle sera mise en œuvre pour isoler, puis caractériser les différentes familles de composés bioactifs de 50 microalgues et leurs milieux de culture sur la période du projet. Le développement de procédés d’extraction éco-respectueux des molécules actives sera privilégié. La présence de molécules originales sera révélée par l’analyse des profils métabolomiques et par des tests biologiques (existants ou développés à façon) se basant sur l’évaluation d’activités antimicrobiennes, d’inhibition d’enzymes clés en cosmétique et nutraceutique, anti-oxydantes et de cytotoxicité. Leur caractérisation et identification chimiques seront réalisées par des techniques analytiques comme la chromatographie et l’électrophorèse capillaire, couplées à des techniques FTIR, RMN et à la spectrométrie de masse.

A l’issue des 3 années du programme, l’aboutissement de ces recherches sera une valorisation des composés bioactifs isolés par l’élaboration de nouvelles gammes de produits formulés à base de molécules d’origine marine, qui seront commercialisés par la société GREENSEA.

Verrous scientifiques et technologiques:

Le projet de labcom entre le LEMAR et la société Greensea permettra de lever deux verrous clés:

L’accès pour Greensea à un criblage haut débit des activités biologiques des extraits de la souchothèque permettra de pré-sélectionner des souches d’intérêt sur lesquelles sera appliqué un forçage métabolique qui pourra conduire à une surexpresssion de certains métabolites d’intérêt.

En bénéficiant de l’expertise scientifique du LEMAR sur (i) l’analyse et la caractérisation chimique des actifs et sur (ii) le développement de procédés d’extraction plus respectueux de l’environnement, l’entreprise effectuera un saut technologique.

À l’issue de ce travail, la connaissance et la compréhension du comportement de différentes variétés de microalgues soumises à divers stress, seront améliorées. Ceci permettra ainsi le contrôle de la production à l’échelle industrielle par GREENSEA des variétés de microalgues sélectionnées pour leur potentiel bio-actif. Ces bio-actifs seront alors considérés dans une stratégie industrielle.