Bioindustrie : de la tradition artisanale à la pratique industrielle - article ; n°1 ; vol.18, pg 14-29

G. Danielou, G. Broun

Description

Revue d'économie industrielle - Année 1981 - Volume 18 - Numéro 1 - Pages 14-29
16 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

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• Publié par: REVUE_D-ECONOMIE_INDUSTRIELLE
• Publié le: 01 janvier 1981
• Nombre de lectures: 18
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

G. Danielou
G. Broun
Bioindustrie : de la tradition artisanale à la pratique industrielle
In: Revue d'économie industrielle. Vol. 18. 4e trimestre 1981. Genèse et développement de la BIOINDUSTRIE. pp.
14-29.
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Danielou G., Broun G. Bioindustrie : de la tradition artisanale à la pratique industrielle . In: Revue d'économie industrielle. Vol.
18. 4e trimestre 1981. Genèse et développement de la BIOINDUSTRIE. pp. 14-29.
doi : 10.3406/rei.1981.1088
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/rei_0154-3229_1981_num_18_1_1088Bioindustrie : de la tradition artisanale
à la pratique industrielle
G. DANIELOU
Président de l'université de Compiègne
G. BROUN
Directeur du département de
Génie biologique de l'université de Compiègne
L'impact des sciences et des techniques biologiques modernes sur l'industrie
est une préoccupation à l'ordre du jour. Beaucoup de termes traditionnels pren
nent un air nouveau, une fois précédés du préfixe « bio ».
Si l'on veut analyser ce phénomène, il est d'abord prudent de rappeler le sens
des différents néologismes récemment apparus dans la littérature (biotechnolog
ie, bioprocédés, bioindustries...) et ce que recouvre aujourd'hui ce domaine en
expansion.
Face à ce processus évolutif, un vaste secteur industriel structuré, qui est aussi
un milieu social. Celui des industries agro-alimentaires auxquelles s'ajoute une
partie de l'industrie pharmaceutique. Ce secteur évolue lui aussi rapidement,
sous le choc de la concurrence internationale. Sa capacité d'accueillir l'innova
tion mérite d'être circonscrite.
La dynamique de l'industrialisation modifie en permanence les productions de
ce secteur. Cette adaptation n'est pas nouvelle, mais elle subit une accélération
permanente ; c'est dans ce contexte que s'appliquent les innovations liées à la
« vague de fond » biologique.
Les effets à prévoir sur les techniques et les structures découlent plus ou moins
de cette analyse en perspective. Dans un spectre aussi vaste, on est contraint de
choisir quelques dominantes qui paraissent susceptibles d'effets de longue
haleine, et exploitables pour privilégier notre industrie dans l'âpre concurrence
que nous prépare le monde de demain.
BIOTECHNOLOGIE ET BIOINDUSTRIES
La bioindustrie, terme hybride. C'est l'invention technique de l'esprit d'entre
prise s'appliquant aux produits de la vie. Mais c'est aussi l'utilisation des méca
nismes de la vie comme outil technique pour la fabrication de produits utiles.
C'est à la fois une activité traditionnelle dont l'origine se perd dans la nuit des
temps et un état d'esprit moderne, rapidement évolutif. Car l'utilisation empiri
que des processus biologiques a servi à fabriquer le pain, le vin, les sauces orien
tales ; le déploiement de la biologie a fait naître les antibiotiques, les pesticides
naturels et les polymères biodégradables.
14 REVUE D'ÉCONOMIE INDUSTRIELLE — n" 19, 4» Uimistn 1991 la fermentation ; demain le génie génétique. Dans ce foisonnement, il Hier,
faut distinguer les produits de la biotechnologie des innombrables exploitations
industrielles des de la biosphère. La clé de la distinction, c'est à la fois le
degré de maîtrise du mécanisme biologique utilisé comme procédé, et la défini
tion précise du produit ou de la partie du produit que l'on a ainsi transformé.
La fermentation de la pâte panifiable sous l'effet du levain, même à l'échelle
industrielle, ne relève pas de la bioindustrie aussi longtemps que l'on ignore les
mécanismes et les produits formés dans le processus. Le désencollage des fibres
amidonnées après tissage par un mélange d'enzymes bactériennes est à peine une
bioindustrie aussi longtemps que l'on ne connaît pas la nature et les effets des
enzymes constituantes.
A l'inverse, la fabrication industrielle de produits sucrants à partir de l'amidon
de maïs relève de la bioindustrie car les enzymes et tous les intermédiaires de
transformation, de l'amidon au mélange à part égale de sucres formés (glucose et
fructose) sont bien connus. De même, la fabrication d'alcool comme source
d'énergie à partir de la cellulose du bois tend à devenir une bioindustrie, en raison
de l'approche rigoureuse qui en est faite. La maîtrise du procédé microbiologique
obéit à la fois à nos connaissances du métabolisme du germe utilisé et à la
recherche systématique de l'optimum technique issue de l'expérience acquise en
génie chimique.
A l'utilisation de ce critère de différenciation, on voit se développer la biotech
nologie dans quelques domaines de prédilection, à partir desquelles son approche
à la fois scientifique et technique s'étend aux autres procédés industriels qui
s'appliquent aux matériaux issus de la vie. De cette matière rapidement évolutive,
on peut ainsi détacher quelques blocs où des réalisations récentes à l'échelle
industrielle ont vu le jour, et une doctrine est en train de s'affirmer.
QUELQUES GRANDS DOMAINES DE DÉVELOPPEMENT
Le domaine de développement de la biotechnologie ne couvre pas l'ensemble
de celui des industries du vivant. Il s'en faut. Les progrès récents de la biologie
trouvent leurs applications techniques les plus directes, dont les plus apparentes.
La suite de ce travail montrera que l'incidence réelle de la biotechnologie risque
de s'étendre bien au-delà de ce premier effet, aussi bien dans son étendue que
dans sa durée.
Biomasse : Au sens large, ce terme décrit l'ensemble de la masse vivante,
animale, végétale ou microbienne, utilisable à des fins industrielles. Ici, nous
donnerons à ce terme une acception plus limitée. En biotechnologie, la biomasse
couvre les populations cellulaires, animales, végétales, mais plus spécialement
celles formées de microorganismes développés en milieu artificiel à partir d'un
nombre limité de cellules initiales, dûment sélectionnées. La biomasse ainsi fo
rmée a pour caractéristiques d'être définie dans sa constitution cellulaire et de
s'être développée dans des conditions reproductibles, car correctement établies.
Couramment, la biomasse ainsi formée est constitué d'un ensemble homogène
de cellules obtenues à partir d'une seule cellule mère. Son importance dépend de
la taille des installations dans laquelle elle se développe, qui peut varier de quel-
— n*19,4» Uimntn 1381 1* ques centimètres cube à plusieurs mètres cube. Elle est aussi largement tributaire
du rythme de multiplication cellulaire : ce dernier varie couramment de une tou
tes les trente minutes pour les bactéries se reproduisant le plus rapidement, à une
par vingt quatre heures, rythme courant pour les cellules animales ou végétales.
Pendant qu'une cellule de la première espèce aura potentiellement produit 248
(pas loin d'un million de milliards) descendants, une de la seconde espèce en aura
produit deux. Rien d'étonnant si les applications industrielles des microorganis
mes sont nombreuses, et celles des cellules animales ou végétales, beaucoup plus
limitées.
La croissance d'une biomasse suffisante est la première étape de toute applica
tion des cellules en culture artificielle, qu'elle aboutisse à la formation de pro
duits pharmaceutiques ou chimiques, ou serve d'additif alimentaire.
Sa nature dépend en amont de la sélection et du clonage (*) de la souche ainsi
développée. Ce sont soit des organismes trouvés dans la nature et isolés, soit des
organismes transformés par diverses méthodes physiques ou chimiques : ce
seront de plus en plus souvent dans l'avenir, des organismes modifiés par trans
fert génétique.
Le développement de la biomasse dépend des conditions offertes par son env
ironnement : présence d'un milieu nutritif adapté (nutriments carbonés, azote, sels,
molécules de base indispensables éventuelles) d'une oxygénation suffisante (pour
les germes aérobies), de conditions appropriées de température et de pH.
A leur tour, ces conditions demandent une infrastructure, une compétence et
un savoir-faire. Les populations de microorganismes ne doivent pas être conta
minées par des or