Green extraction de matrices biosourcées pour application pharmaceutique

L’Unité Mixte de Recherche Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes (UMR IATE 1208) associe des agents d'INRAE, de l’Université de Montpellier et de l'Institut Agro Montpellier. Elle développe une approche scientifique pluridisciplinaire pour l’étude, la transformation et la valorisation de ressources renouvelables issues des filières agricoles, forestières et agro-alimentaires. Elle s’intéresse en particulier à la structure et aux fonctionnalités des biopolymères et biomolécules. Son expertise se situe à l’interface de la biochimie, la physico-chimie, le génie des procédés, la biotechnologie, la chimie, la physique, l'intelligence artificielle et la modélisation numérique et computationnelle.

Le stage se déroulera au sein de l’UMR IATE à Montpellier. Le stagiaire sera intégré à l’équipe PhyProDiv (Physique des procédés et solides divisés d’origine végétale).
Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une thèse soutenue par le projet Bio4Health et par le laboratoire international associé BIOMATA (BIOrefinery for sustainable Materials and Technical Applications). Ce laboratoire international associé regroupe trois unités mixtes de recherche de l’INRAe ainsi que l’institut SCION à Rotorua en Nouvelle Zélande. Le/la stagiaire sera amené(e) à travailler en collaboration avec une étudiante effectuant sa thèse au sein du laboratoire de l’UMR IATE.

Dans le contexte environnemental et socio-économique actuel, la biomasse représente une alternative très attractive aux ressources fossiles dans le domaine de la santé. Les bio-polymères issus des co-produits alimentaires sont abondants, renouvelables et présentent l’avantage d’être biocompatibles. De par la diversité de leurs fonctions physiologiques au sein des plantes, ils possèdent des propriétés physico-chimiques multiples qui en font d’excellents candidats pour le développement de matériaux ayant des propriétés innovantes. Toutefois, leur extraction à partir de biomasse et les étapes de purification impliquent souvent des procédés à fort impact environnemental, tels que le fractionnement intensif ou l’usage de solvants. Pour promouvoir l’utilisation des matrices biosourcées dans le contexte actuel, il est essentiel d'adopter une approche chimie verte favorisant des méthodes d’extraction plus respectueuses de l'environnement.

L’objectif de ce stage est de développer un procédé d’extraction, basé sur la combinaison de sollicitations mécaniques et de solvant eutectiques, d’arabinoxylanes feruloylés (AXf). Les arabinoxylanes, polysaccharides pariétaux, ont la capacité unique de former des hydrogels covalents par réticulation enzymatique des acides féruliques greffés sur leurs chaines latérales. Le caractère fermentescible par le macrobiote humain des AXf permet d’envisager ces gels comme d’excellentes matrices d’encapsulation de molécules thérapeutiques ciblant le traitement local du côlon par administration orale.

Le stage portera sur le développement d’un procédé Low Tech et green d’extraction des arabinoxylanes feruloylés (AXF). Dans cet objectif, le procédé intégrera des techniques de broyage à boulets, l’utilisation de solvants eutectiques, et/ ou des enzymes. Les solvants eutectiques sont constitués de molécules naturelles et permettent l’extraction de molécules en fonction de leur polarité. Les expérimentations seront réalisées sur des drêches de bières fournies par une brasserie locale s’inscrivant ainsi dans une dynamique de valorisation verte et locale. La caractérisation biochimique des matières premières et des fractions technologiques permettra d’une part de définir le rendement et la pureté de l’extraction afin d’ajuster les paramètres technologiques d’extraction et d’autre part, de comprendre les mécanismes impliqués dans l’extraction.

Étudiant de Master 1, Master 2 ou d’école d’ingénieur. Formation en génie des procédés, génie chimique, chimie et biochimie. Goût marqué pour l’expérimentation. Autonomie. Curiosité.