Environnement : Des enzymes blanchisseuses naturelles du papier

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  Les traitements écologiques du papier sont plus que jamais d'actualité, avec l'isolation d'une souche hypersécrétrice de laccase, une enzyme qui blanchit la pâte à papier.  


Les laccases, ces enzymes produites par la " pourriture blanche " (des champignons filamenteux), font encore parler d'elles. Capables de dégrader la lignine du bois, et donc de blanchir la pâte à papier, elles pourraient être aussi efficaces que les produits chlorés et polluants actuellement utilisés. La toute récente isolation, dans un laboratoire de l'Inra, d'une souche du champignon Pycnoporus cinnabarinus hypersécrétrice de laccase permet d'envisager son exploitation industrielle. Le Centre technique du papier (CTP) de Grenoble, associé à l'unité de biotechnologie des champignons filamenteux de l'Inra, à Marseille, a déjà consacré plusieurs programmes au développement de techniques enzymatiques. Leurs avantages : leurs conditions d'ac-tion sont douces, permettent d'économiser 5 à 10 % d'énergie, et surtout évitent les rejets de produits chimiques. " En utilisant les enzymes, nous ne faisons qu'accélérer un phénomène naturel ", souligne Michel Petit-Conil, responsable du centre d'activité des pâtes à haut rendement pour le CTP. En effet, les laccases sont des oxydases à cuivre, autrement dit des enzymes oxydantes grâce à leur site actif contenant quatre atomes de cuivre. Dans la nature, elles agissent sur les phénols de la lignine, la partie rigide des végétaux. Elles dégradent ce polymère naturel pour permettre à la pourriture blanche de s'installer. Cette même lignine donne également à la pâte à papier son aspect jaunâtre. En la dégradant, la laccase blanchit donc le mélange. Cette action blanchissante n'est pas la seule exercée par les laccases. Les derniers travaux menés à l'Inra sur les pâtes à base de paille de riz ou de blé montrent une meilleure qualité du papier après traitement enzymatique. Pourquoi ? C'est la question sur laquelle planche actuellement l'équipe du professeur Sigoillaut, directeur du projet de recherche à l'Inra de Marseille. Mais ses constatations sont claires : " Le traitement par voie enzymatique provoque une bien meilleure fibrillation de la cellulose, le principal constituant du papier, et donc une résistance accrue de celui-ci. " Une résistance qui pourrait surpasser de 25 % celle obtenue à partir d'un traitement chimique classique.

Projets pilotes en Chine

De telles qualités peuvent entraîner d'importants débouchés industriels. Car, si la fabrication de papier à partir de la paille reste marginale en Europe, elle est prépondérante en Chine, deuxième producteur mondial de pâte à papier. Les industriels papetiers et les organismes de recherche chinois se sont d'ailleurs associés avec l'Inra sur plusieurs projets pilotes, pour utiliser les enzymes en amont de la production et réduire les effluents polluants. Par exemple à l'usine de Gaoyou, près de Nankin. Pour les professionnels européens du papier, la voie enzymatique est une solution intéressante, car les contraintes écologiques vont grandissant. " Mais la cinétique du procédé, et donc la taille du réacteur, reste l'un des points faibles ", rappelle Jean-Michel Demarthe, directeur de recherche et technologie du groupe Imérys (anciennement, Imétal), producteur d'additifs pour la pâte à papier. " Il sera donc très intéressant de voir les premières applications industrielles en Chine. "



La MN Peroxydase : L'autre enzyme

La laccase a une rivale : la manganèse peroxydase, autre enzyme naturelle qui peut elle aussi jouer le rôle d'agent blanchissant de la pâte à papier. Sa spécificité : cette protéine rouge agit en deux temps. Son site actif est un hème, une formation moléculaire que l'on retrouve également dans l'hémoglobine, et au centre de laquelle se trouve un atome de fer. Celui-ci oxyde le manganèse, qui pourra à son tour agir sur les phénols de la lignine.
 

 

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