15.11.2022 - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Senteurs durables de la montagne des dieux

La chimiste de l'ETH Zurich Michailidou se verrait bien fonder sa propre start-up : "Ce serait un rêve devenu réalité"

Freideriki Michailidou, chimiste à l'ETH Zurich, développe de nouveaux procédés pour la production durable d'ingrédients de parfumerie. Dans un premier temps, elle a étudié les odeurs de plantes aromatiques rares qui ne poussent que sur le mont Olympe, en Grèce.

L'odeur d'un produit influe sur la façon dont nous y réagissons. Il n'est donc pas surprenant que les parfums fassent partie intégrante de plus de 25 catégories de produits - des cosmétiques tels que les parfums, les crèmes et les déodorants aux produits ménagers comme les détergents et les nettoyants. En effet, le marché mondial des ingrédients de parfumerie valait plus de huit milliards de dollars en 2021.

Sur les quelque 3 000 ingrédients de parfumerie existants, la grande majorité n'est pas produite de manière durable. Ils sont basés sur des ressources fossiles et reposent généralement sur des méthodes de production énergivores ou, dans de rares cas, impliquent l'utilisation de matériaux obtenus à partir de plantes rares et d'animaux en voie de disparition.

Freideriki Michailidou pense qu'il est grand temps que cela change. Cette Grecque de 31 ans travaille comme enseignante et chercheuse au laboratoire de toxicologie dirigé par la professeure Shana Sturla de l'ETH Zurich et était dernièrement junior fellow au Collegium Helveticum. Mme Michailidou souhaite utiliser les dernières techniques biochimiques pour créer de nouveaux parfums - et surtout, des parfums durables - à partir de matières premières naturelles et renouvelables.

Cela lui permet de combiner sa passion pour les parfums, qu'elle fabrique pendant son temps libre à partir d'huiles essentielles, avec son intérêt scientifique professionnel pour la chimie verte : "Je ne peux et ne veux pas imaginer un monde sans parfums, mais la production future devrait être rendue plus respectueuse de l'environnement."

Une fascination précoce pour les sciences naturelles

Freideriki Michailidou, Frida pour ses amis, a grandi dans la ville de Ioannina, dans le nord de la Grèce. À l'âge de neuf ans, elle avait déjà développé une passion pour les sciences naturelles, jouant avec son coffret de chimie et dévorant tous les numéros du National Geographic qui lui tombaient sous la main. Sa mère, qui est enseignante, l'a encouragée à poursuivre sa passion pour les sciences. "Je savais dès mon plus jeune âge que je voulais devenir chimiste ou biologiste", explique Mme Michailidou.

Elle a finalement opté pour la chimie et a étudié à Thessalonique, Lyon et St. Andrews, où elle a fait des recherches sur la biocatalyse dans le cadre de sa thèse de doctorat. Il s'agit d'une technologie qui utilise des enzymes et des micro-organismes vivants comme catalyseurs de réactions chimiques. "Dans la nature, les enzymes facilitent une foule de réactions chimiques. C'est une propriété inhérente aux enzymes que nous pouvons utiliser en laboratoire", explique Mme Michailidou.

La biocatalyse était soudainement sur toutes les lèvres en 2018, lorsque Frances Arnold a partagé le prix Nobel de chimie avec George Smith et Gregory Winter pour ses travaux sur l'évolution dirigée des enzymes. Beaucoup espèrent encore que c'est ce qui rendra l'industrie chimique plus verte. L'une d'entre elles est Michailidou, qui, après avoir travaillé brièvement dans l'industrie puis comme postdoc à Münster, est arrivée à l'ETH Zurich en tant que Marie Skłodowska-Curie Fellow en 2019. À l'époque déjà, Michailidou avait l'ambition d'utiliser la biocatalyse pour produire de nouveaux parfums durables.

Des parfums fabriqués à partir de fleurs rares

Pour élargir la gamme de parfums disponibles, Michailidou a choisi un chemin ardu. Elle a décidé d'analyser et d'imiter les propriétés de fleurs rares qui ne poussent que sur la plus haute montagne de Grèce, le mont Olympe, où elles dégagent des parfums uniques.

Personne d'autre n'avait jamais décodé les parfums de ces fleurs particulières. Outre le fait qu'elles poussent à plus de 2 100 mètres d'altitude, elles sont protégées par des lois de conservation qui interdisent aux gens de les cueillir. "Le défi consistait à recueillir les molécules odorantes volatiles, qui attirent normalement les abeilles et autres pollinisateurs, sans endommager la plante", explique Mme Michailidou.

Pour relever ce défi, elle a escaladé le mont Olympe l'été dernier. Elle a emporté l'un des pièges du groupe Biocommunication de l'ETH, un dispositif équipé d'une cloche en verre ou d'un sac en plastique, qui est placé avec précaution au-dessus d'une plante. Les molécules odorantes peuvent alors être capturées et stockées pour une analyse ultérieure en laboratoire.

Mme Michailidou déclare que son séjour sur le mont Olympe a été incroyablement spécial : "J'avais l'impression d'être l'un de ces pionniers des sciences naturelles dont j'ai entendu parler pendant toute mon enfance."

Les promesses de la biocatalyse

De retour à l'ETH, Michailidou a décodé les molécules en laboratoire. Grâce à un appareil qui utilise la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, elle peut identifier des parfums naturels qui n'ont jamais été examinés auparavant. Ce n'est qu'une fois que les structures moléculaires des nouvelles senteurs ont été dévoilées qu'elle peut commencer à les imiter chimiquement.

Pour ce faire, Mme Michailidou développe une technique de biocatalyse qui exploite des matières premières naturelles et renouvelables. Contrairement à de nombreux catalyseurs synthétiques, les biocatalyseurs offrent une sélectivité exquise et sont plus respectueux de l'environnement car ils fonctionnent à des températures et des pressions plus basses et consomment moins d'énergie.

"Non seulement les bonnes enzymes rendent la production de parfums plus propre et plus sûre, mais elles accélèrent également l'ensemble du processus", explique Mme Michailidou. Pour trouver ces enzymes, elle utilise une méthode d'essai calquée sur l'évolution naturelle, mais qui intègre également la conception de protéines assistée par ordinateur et l'apprentissage automatique.

Pas de tests sur les animaux

L'approche de Mme Michailidou présente encore un autre avantage. Le potentiel allergique des ingrédients parfumés peut être déterminé sans aucun test sur les animaux. En effet, ils sont testés in vitro en laboratoire à l'aide de cellules de peau isolées.

"Nous avons intégré les considérations de sécurité dans notre processus de conception", explique Mme Michailidou. Toutes les molécules toxiques ou susceptibles de déclencher une réaction allergique ne sont pas utilisées.

Le rêve d'inventer des parfums

Mme Michailidou pense que de plus en plus de méthodes biocatalytiques se prêteront bien aux processus de production industrielle, notamment aux applications dans les secteurs pharmaceutique et alimentaire. Mais il y a encore beaucoup de travail à faire, car la biocatalyse est actuellement encore trop chère par rapport aux alternatives synthétiques.

Néanmoins, Mme Michailidou ne doute pas que la demande de parfums produits de manière durable soit élevée. Pour confirmer cette impression, elle a l'intention, avec le groupe de recherche sur le comportement des consommateurs de l'ETH Zurich, de découvrir ce que les consommateurs pensent réellement des parfums et des fragrances naturels. En fonction de ces résultats, Michailidou pourrait également se voir fonder sa propre start-up. "Ce serait un rêve qui se réaliserait", dit-elle.

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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