Équipements financés en 2024
Nouveaux équipements de production d’éliciteurs
BioPI et la plateforme CRRBM (UPJV) sont désormais équipées d’un ensemble d’incubateurs et d’enceintes climatiques, ainsi que d’un système robotisé de phénotypage par imagerie, constituant une nouvelle infrastructure stratégique pour la recherche en biocontrôle. Les incubateurs et enceintes permettent de produire de manière maîtrisée et à plus grande échelle des enzymes et des molécules élicitrices issues de la dégradation de la biomasse végétale, tout en assurant la culture de plantules dans des conditions parfaitement contrôlées. Le système de phénotypage robotisé, équipé d’une caméra RGB mobile, offre quant à lui la possibilité de suivre automatiquement et individuellement plusieurs milliers de plantules, afin d’évaluer l’effet de ces molécules sur la croissance et les réponses physiologiques des plantes.
L’ensemble de ces équipements forme une plateforme complète et opérationnelle dédiée à la production, au criblage et à la validation de nouvelles solutions de biocontrôle. Accessible aux partenaires académiques et privés, cette infrastructure renforce fortement les capacités de l’UPJV dans un domaine en plein essor et constitue un atout majeur pour le développement de projets collaboratifs régionaux et nationaux autour de l’innovation végétale.
Analyseur de Biogaz
Depuis le 1er janvier 2024 le tri des biodéchets est devenu obligatoire afin de réduire le bilan carbone du secteur des déchets en réduisant les volumes stockés et la combustion des déchets. Le développement de filières de valorisation de ces biodéchets notamment au travers d’unités de production du biogaz présente donc un fort potentiel de développement. Le biogaz produit peut être soit destiné à un usage local (production d’électricité), soit réinjecté dans le réseau de gaz naturel (biométhane), soit faire l’objet de reformage catalytique pour produire de l’hydrogène. Le développement de la recherche et développement et la montée en compétences scientifiques dans ce domaine est donc essentiel pour accompagner la transition énergétique et le développement d’une filière régionale Hydrogène.
Le matériel acquis permettra de soutenir des travaux de thèses sur les biogaz en cours à l’UCEIV. Il servira par ailleurs en appui à des projets CPER ECRIN (partenariat public/privé) du LPCA et de l’UCEIV (projets SMART et BIO2GAZ).
Différentes solutions ont été étudiées pour l’analyse du biogaz et de ses impuretés : la partie analytique doit permettre de doser non seulement les gaz majoritaires (CH4 et CO2) mais surtout les impuretés (terpènes, siloxanes entre autres). La chaine analytique acquise est donc constituée d’analyseurs et injecteurs complémentaires.
Cette chaine analytique pourra servir pour tout ou partie dans le cadre de collaborations industrielles (en laboratoire ou directement sur leur site) en particulier avec des PME locales.
Le matériel a été livré en novembre 2024 et l’installation du matériel a eu lieu du 12 au 20 décembre 2024. Il permet notamment de doser des composés volatils et semi-volatils, composés principaux et /ou impuretés présents dans différents compartiments (gaz, liquide, solide) dans diverses matrices (biogaz, biomasse, bio déchets et voire effluents industriels etc …) dans des gammes de concentrations allant de la trace à des niveaux de l’ordre du ppm (voire %)
Dichroïsme circulaire
L’investissement dans un spectromètre - dichroïsme circulaire (J-1500-150ST CD Spectrometer, Jasco France SAS, Lisses, France) entrant dans la constitution d’un plateau de caractérisation de molécules biosourcées amphiphiles et protéines mutualisé entre les unités de recherche de l’université de Picardie Jules Verne : GEC-UPJV (UMR CNRS 7025), BEA-biopi (UMRT INRAe 1158) et LG2A (UR 7378), a été réalisé en fin d’année 2024. L’installation de l’équipement a été effectuée les 19 et 20 décembre 2024, suivie d’une session de formation à son utilisation les 30 et 31 janvier 2025. Dans le cadre du projet MoliMat3D (Projet Région Hauts-de-France, Stimule, 2024-2026), le GEC-UPJV vise à développer des stratégies d’estérification enzymatique des lignines, catalysées par la lipase B de C. antarctica, dans des solvants organiques alternatifs ou des liquides ioniques. Le spectromètre a été utilisé pour évaluer l’impact d’incubations prolongées dans ces milieux sur la conformation tridimensionnelle de l’enzyme et son activité catalytique. Il a aussi été utilisé pour caractériser les propriétés de fluorescence de nano-objets (carbon dots) synthétisés à partir de fractions ligneuses et/ou polysaccharidiques extraites de résidus de Cannabis sativa L.
DSC
La calorimétrie différentielle à balayage est essentielle aux activités de caractérisation des paramètres physico-chimiques des fractions solides (capacité calorifique, températures de changement d’état…) et liquides (température de fusion, cristallisation…) issus de la biomasse. Elle permet ainsi une analyse quantitative des transformations en terme énergétique (suivi de dégradation de polymères, dénaturation de protéines…). Cette technologie s’intègre parfaitement dans les développements de produits et procédés valorisant la biomasse.
Réacteurs enzymatiques
Réacteurs enzymatiques de 100 litres et outils de suivi pour la montée en échelle de la production de biomolécules
Cette demande concerne des équipements essentiels pour la production et le suivi de biomolécules générées dans un réacteur enzymatique à l’échelle pilote (capacité de 50 à 100 litres). La montée en échelle de la production de biomolécules demeure une étape essentielle avant d’envisager une montée vers l’étape industrielle. Il est également indispensable d’y associer un outil de suivi en ligne afin d’avoir un contrôle de la réaction conduisant à la production de ces biomolécules grâce à la chromatographie liquide couplé à la spectrométrie de masse, qui permettra de mesurer et de quantifier des biomolécules de différents types, tels que des sucres, des protéines/peptides, lipides/esters. Ces molécules sont produites lors de la transformation des coproduits d’origine végétale et agroalimentaire et trouvent des applications en santé (humaine, animale, végétale), en bioénergie, en cosmétique…D’autre part, les biomolécules produites seront testées sur le plan fonctionnel et/ou biologique au sein de notre plateau technique de dosage d’activités biologiques des biomolécules appelé PHEXMAR (situé sur le campus cité scientifique de l’université de Lille).
Ces équipements viendront renforcer la compétitivité nationale et internationale de l’UMRtBioEcoAgro dans son expertise reconnue en bioproduction de molécules à activités biologiques pour des applications en santé, cosmétique, bioénergie, agroalimentaire. Ils ont été classés en Priorité 1 dans le WP4. Ces équipements s’intègreront parfaitement dans la thématique porteuse de la Bioéconomie dans les Hauts de France et se matérialisent par des projets régionaux (Chaire Industrielle MEL/ISITE Charles Viollette, Chaire Industrielle ANR PROTEINOPEPS, Stimule TOOLS4LIGNIN) et nationaux (ANR PRCE BIOLIDE, ANR PRC CENDHRE) et permettront à l’ensemble des acteurs académiques et économiques de la région de mobiliser cet outil inexistant en région.
Spectromètre de masse
La présente opération du CPER BiHautsEco de France propose l’acquisition d’un spectromètre de masse MALDI-TOF SIRIUS spécialisé dans l’analyse à haut-débit des souches microbiennes. Ce type d’équipement permettra l’analyse d’échantillons issus des procédés biotechnologiques mis au point sur la plateforme REALCAT et conduira à une accélération significative de l’acquisition des données expérimentales générées. Ainsi, une mise au point beaucoup plus rapide des procédés biotechnologiques étudiés sera possible. Ceci permet de gagner un temps précieux face à la concurrence pour déposer des brevets et aller plus rapidement sur le marché.
Ainsi, impliqué directement au cœur des programmes de recherche en valorisation de la biomasse, biocontrôle, recyclage des plastiques, ou encore au service de nouvelles stratégies en nutraceutique, cet équipement sera une figure de proue de la plateforme REALCAT. Il représentera un élément différenciant fort pour cette dernière, en particulier couplé aux robots de pipetage déjà présents sur REALCAT pour la préparation entièrement automatisée de ses cibles, là où cela est encore réalisé à la main partout ailleurs.
Ainsi, cette opération permettra à REALCAT de rester à la pointe de la technologie de criblage haut-débit, de proposer une forte montée en gamme des prestations qu’elle propose à ses utilisateurs, notamment industriels, et, par conséquent, de nouer de nombreux nouveaux partenariats.
Le spectromètre de masse MALDI SIRIUS est spécialisé dans la réalisation d’identification de micro-organismes à haut-débit et à coûts réduits. L’identification des micro-organismes est très importante car elle permet de comprendre les résultats obtenus lors des tests de criblages d’activités subséquents, et permet également d’étudier pour des partenaires industriels possédant déjà des souches l’applicabilité de leurs catalyseurs dans des processus industriels.
Ensemble d’équipements
Un ensemble d’équipement (partie 2/2) pour la caractérisation de structures, la composition des dépôts (souillures alimentaires et biofilms) et boissons hyperprotéinées : FPLC séparative, Microscopie électronique à balayage
Il s’agit de la deuxième partie d’un ensemble d’équipements nécessaire à l’équipe PIHM de l’UMET, rassemblant les agents INRAE, pour mener à bien son projet sur la contamination des surfaces en IAA et l’hygiène des transformations. Ces équipements sont nécessaires pour disposer de nouvelles fonctionnalités. Le site d’installation de ces équipements sera le bâtiment PIHM.
Initialement, cet ensemble comprenait également un métalliseur, un lyophilisateur, un granulométre (Total HT 102,96k€) et l’acquisition de cet ensemble a dû être scindé en 2 parties pour permettre l’achat d’un maximum d’équipements au consortium CPER BiHauts Eco de France. La tranche 1 en 2022 a permis l’acquisition de la partie 1. L’INRAE a financé intégralement sur ces fonds propres la partie 1 (102,96k€ sur les 250k€ de fond propre affecté à l’équipe PIHM). L’équipe PIHM n’a pas pu émarger aux achats de la tranche 2 en 2023.
Pour être en capacité de mobilise ces fonds propres s’il le fallait d’acquérir ces équipements dès 2024, PIHM a rédigé une fiche de demande interne d’équipement Lourd en septembre 2023.
Les équipements visés ici ne nous semblent pas en lien direct avec du FEDER. Néanmoins, la partie MEB environnemental et FPLC s’appliquent aux caractérisations de boissons hyperprotéinées comme celles étudiées dans la Chaire INRAE-INGREDIA ProteinoPeps.
