Pour commencer, une brève histoire de l’énergie illustre les différentes formes, les transformations et l’évolution des différentes sources énergétiques utilisées par l’homme jusqu’au mix énergétique actuel.

Les technologies de production des énergies renouvelables (biomasse, éolienne, photovoltaïque) sont expliquées, ainsi que les difficultés à résoudre et les efforts qui restent à faire pour que ces énergies renouvelables soient à la hauteur de nos besoins.

Le soleil est la principale source d’énergie disponible sur la terre et actuellement la terre absorbe plus d’énergie en provenance du soleil qu’elle n’en réémet, d’où le réchauffement climatique.

À partir des plus récents résultats scientifiques, ce texte a pour objectif d’éclairer sans parti pris sur l’identification des différents facteurs du changement climatique et sur la recherche de solutions pour le limiter et pour lutter contre ses conséquences.

Le secteur des aromaticiens et des parfumeurs travaille depuis plus de 300 ans sur les substances odorantes et est pour l’essentiel constitué de PME (petites et moyennes entreprises) ou d’ETI (entreprises de taille intermédiaire).

Le lien avec la chimie se construit en 1917 autour de compétences de plus en plus étendues. Les techniques d’extraction historiques ont évoluées pour mieux capturer les notes olfactives. Le savoir-faire analytique autour de la chromatographie et du couplage avec les techniques d’identification s’enrichit avec les techniques modernes comme les techniques isotopiques. Les méthodes de synthèse des notes olfactives évoluent vers un ancrage fort dans le développement durable et l’environnement réglementaire de la chimie est de plus en plus présent.

Les antalgiques utilisés aujourd’hui sont des médicaments anciens, issus pour l’essentiel de l’empirisme clinique, alors que des évolutions importantes ont été faites sur la compréhension des mécanismes de reconnaissance, transmission et régulation des messages nociceptifs.

On pourra voir comment la douleur devient pathologie alors que la perception de stimuli douloureux est essentielle au maintien de l’intégrité du patient. Un état des lieux des recours médicamenteux actuels est fait et les voies de recherche susceptibles de déboucher sur l’innovation pharmacothérapeutique sont présentées. Sont par exemple présentées les perspectives d’évolution de la famille des opioïdes (morphines et dérivés) qui pourraient ouvrir vers des produits efficaces avec une réduction sensible des effets indésirables habituels de cette famille.

Les systèmes photosensibles des algues unicellulaires reposent sur une opsine microbienne (famille de protéines capables de réagir à l’énergie lumineuse grâce à sa liaison avec un chromophore), une pompe ou un canal ionique photoactivable.

La thérapie optogénétique propose d’utiliser les opsines d’algues ou de bactéries pour redonner une perception visuelle à des patients aveugles. Le principe repose sur l’injection dans l’œil d’un vecteur de thérapie génique qui introduit le code génétique de l’opsine microbienne dans un neurone rétinien pour le faire devenir photosensible.

Cette approche a été développée sur des modèles animaux et l’efficacité a été récemment montrée sur des primates non-humains, ouvrant ainsi la voie aux premiers essais cliniques.

Les phéromones sont des molécules qui agissent en tant que messagers chimiques chez de nombreuses espèces animales et constituent des canaux de communication privilégiés. Les insectes sociaux, notamment les abeilles, possèdent un répertoire large et riche de phéromones qui constitue la base de leur organisation sociale.

Les abeilles constituent un excellent modèle pour comprendre la neurophysiologie du traitement phéromone : les circuits spécialisés dans le cerveau d’une abeille, les stratégies de codage neural pour identifier ces molécules chimiques. Grâce à la disponibilité d’outils électrophysiologiques et d’imagerie calcique de ce cerveau miniature, ces différents points sont présentés et expliqués.

Le sens du goût est un système de détection chimique qui nous permet d’évaluer le contenu nutritif des aliments et de nous protéger contre d’éventuelles intoxications. La détection des molécules sucrées et des acides aminés, à l’origine de saveurs agréables, permet d’identifier et de choisir des aliments riches en énergie disponible immédiatement.

À l’inverse la perception de l’amertume permet d’éviter les composés toxiques. Le gout salé permet de maintenir notre équilibre électrolytique et une contamination microbienne est à l’origine d’une acidification. Les mécanismes moléculaires de la perception du goût ont fortement progressé, cet article montre l’étendue de l’espace chimique couvert par les molécules sapides et décrit les détecteurs moléculaires de perception des saveurs.

Le parfum de parfumerie fine est obtenu par dilution d’un concentré de parfum, mélange de composés odorants de synthèse et d’extraits naturels, dans l’alcool. De nombreux autres produits d’usage courant sont parfumés : cosmétiques, détergents, produits d’usage ménager ou autres.

Deux familles de matières premières entrent dans la composition du concentré de parfum : les produits naturels (huiles essentielles, absolues, résinoïdes…) et les composés synthétiques.

L’utilisation des odeurs dans la société moderne et les dernières innovations pour concevoir des ingrédients odorants sont présentés.

Les caractéristiques sensorielles, notamment les perceptions d’odeurs, conditionnent l’acceptabilité et l’appréciation des aliments par les consommateurs. Les innovations agro-alimentaires sont encore souvent empiriques. Il faut identifier les mécanismes qui régissent les perceptions olfactives pour formuler des aliments aux propriétés sensorielles maîtrisées. Cela se fait par une double approche instrumentale et sensorielle.

Cette démarche consiste à suivre : 1) l’évolution des propriétés de texture en bouche, 2) la libération des composés d’arômes in vivo par spectrométrie de masse permettant le suivi des molécules odorantes en ligne et en temps réel directement dans la cavité nasale des individus.

Les odeurs corporelles dépendent de l’état physiopathologique de chaque individu et la présence d’odeurs corporelles spécifiques a été identifiée pour diverses pathologies : divers cancers, tuberculose et autres pathologies, y compris non infectieuses. Celles-ci peuvent être détectées par des animaux.

Les composés odorants volatils constituent des biomarqueurs qui peuvent être également détectés et identifiés par des nez électroniques mais ils sont moins sensibles que le système olfactif animal.

Les biosenseurs olfactifs sont des dispositifs hybrides bio-inspirés de détection d’odeurs, capables de discriminer les odorants à très faible concentration. L’élaboration de tels supernez miniaturisés vise la mesure quantitative directe des biomarqueurs odorants pour des applications biomédicales.