Une étude sur la levure apporte une solution au traitement des eaux usées des moulins à huile d'olive

Une nouvelle étude examine l'utilisation de la levure Yarrowia lipolytica pour transformer les eaux usées des moulins à huile d'olive en composés de grande valeur, ce qui pourrait profiter à divers secteurs industriels.

Une nouvelle étude, publiée dans la revue Fermentation, a examiné l’utilisation de la levure non conventionnelle Yarrowia lipolytica pour transformer les eaux usées des moulins à huile d’olive en composés à haute valeur ajoutée pouvant trouver des applications dans un large éventail de secteurs, notamment les biocarburants, alimentaire et pharmaceutique.

L’industrie de l’huile d’olive génère une quantité considérable d’eaux usées, dont le volume est estimé à plus de 30 milliards de litres par an à l’échelle mondiale. 

Ces eaux constituent un polluant puissant et problématique, caractérisé par une salinité et une conductivité électrique élevées, ainsi que par une forte acidité et la présence de grandes quantités de composés organiques et phénoliques.

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Ces caractéristiques les rendent nocives pour les micro-organismes du sol, la vie aquatique et la santé à long terme des sols. Les composés phénoliques, en particulier, contribuent à la résistance des eaux usées au traitement, en inhibant la croissance microbienne.

La grande majorité des eaux usées des moulins à huile d’olive est actuellement éliminée de l’une des deux manières suivantes. La première consiste à les évacuer vers des bassins d’évaporation, ce qui entraîne une augmentation de la pollution atmosphérique due au rejet de gaz nocifs et acides tels que le méthane et le sulfure d’hydrogène, ainsi qu’une contamination des sols et des eaux souterraines due au lessivage.

La seconde consiste à l’utiliser comme engrais organique sur les terres agricoles. Cependant, cette pratique suscite également de plus en plus d’inquiétudes. 

Des études ont montré qu’une application prolongée et répétée sur les terres entraîne l’accumulation de composés phénoliques, de sels et de métaux lourds dans les sols, une réduction de la diversité et de l’activité microbiennes, des répercussions généralisées sur la faune sauvage et, à terme, à la stérilisation et à la désertification des terres.

Plusieurs micro-organismes ont été proposés comme candidats pour le traitement des eaux usées des moulins à huile d’olive. Parmi ceux-ci, les chercheurs estiment que Yarrowia lipolytica se distingue, non seulement en raison de sa capacité à prospérer dans des environnements pauvres en nutriments, acides et riches en composés phénoliques, mais aussi en raison de la gamme de substances précieuses qu’elle peut produire.

Entre autres composés, cette levure peut synthétiser des lipases, importantes dans des secteurs tels que l'agroalimentaire, l'industrie pharmaceutique et les biocarburants ; l'acide citrique, utilisé dans des industries aussi diverses que la fabrication de détergents, la galvanoplastie et le tannage du cuir ; et les polyols, notamment le mannitol, l'érythritol et l'arbitol, qui trouvent des applications dans des produits tels que les édulcorants hypocaloriques et les humectants.

La levure synthétise également des huiles unicellulaires, riches en acides oléique et linoléique, qui conviennent à une utilisation comme biodiesel ou comme compléments alimentaires. 

En modifiant les conditions de culture telles que les niveaux d’oxygène, le pH et la source de carbone, la production peut être adaptée à différentes utilisations finales. Les profils lipidiques obtenus peuvent même imiter le beurre de cacao ou servir de précurseurs pour des dérivés de l'acide ricinoléique ayant diverses applications.

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L'équipe de recherche souligne que ces capacités signifient que le processus de traitement des eaux usées peut contribuer à la transition vers une économie circulaire au sein de l'industrie de l'huile d'olive, une évolution soutenue non seulement par la communauté scientifique, mais aussi par des organismes gouvernementaux nationaux et supranationaux, tels que l'Union européenne.

Malgré son potentiel, le déploiement à grande échelle de Y. lipolytica pour le traitement et la valorisation des eaux usées des moulins à huile d’olive se heurte à plusieurs obstacles. 

La composition des eaux usées est très variable, influencée par des facteurs tels que la variété d’olives, la méthode d’extraction et les conditions saisonnières, entre autres. Cette variabilité complique la standardisation des procédés et la performance.

De plus, certains composés, en particulier les composés phénoliques et les sels, peuvent réduire l'activité microbienne ou les rendements. Alors que certaines souches tolérent ces conditions, d’autres nécessitent une dilution, un prétraitement ou une supplémentation pour maintenir leur efficacité.

Des facteurs économiques constituent également des obstacles. Bien que Y. lipolytica puisse se développer dans des milieux non stériles et peu coûteux, les opérations à grande échelle nécessitent des systèmes comportant des étapes à forte intensité énergétique, un traitement en aval et un accès au marché pour les produits biosourcés.

Cependant, les chercheurs estiment qu’avec des recherches suffisantes axées sur des domaines clés, cette levure représente un moyen économiquement viable d’exploiter le potentiel des eaux usées des moulins à huile d’olive tout en les éliminant de l’environnement en toute sécurité. 

Ils s’appuient sur des études de validation de principe et sur une littérature existante abondante pour étayer ce point de vue.