Modification du métabolisme de Clostridium acetobutylicum par réduction électrochimique du méthyl viologène : amélioration du rendement en butanol : [thèse en partie soutenue sur un ensemble de travaux]

par Sophie Peguin

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de N. LINDLEY.

Soutenue en 1994

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Afin d'augmenter les rendements de production d'alcools chez clostridium acetobutylicum, un systeme electrochimique, utilisant le methyl viologene comme transporteur d'electron, a ete utilise. A titre de controle, diverses experiences ont ete realisees en presence de methylviologene et en l'absence de systeme electrochimique. Les equivalents reducteurs normalement elimines sous forme d'hydrogene sont dans ce cas diriges vers la formation de nad(p)h. L'exces de coenzymes reduits induit une augmentation des productions de butanol et de lactate, ainsi que la formation de glycenol. Le methyl viologene n'est pas un inhibiteur de l'hydrogenase mais son effet est du a la formation d'une chaine artificielle d'electrons: pyruvate:ferredoxine oxydoreductase/methyl viologene/ferredoxine-nad(p)#+ reductase/nad(p)h. Une perte de la forme reduite du viologene est catalysee par la pyruvate:ferredoxine oxydoreductase dont la vitesse est directement dependante de l'accumulation du methyl viologene dans la cellule. Des cultures discontinues et continues ont ensuite ete realisees avec un systeme potentiometrique a trois electrodes. Malgre une reaction d'hydrogenation du methyl viologene a la cathode, la production en butanol est nettement augmentee a ph 5,0 et 5,5. Une relation lineaire existe entre la vitesse specifique de reduction du nad(p)#+ par la ferredoxine-nad(p)#+ reductase et le potentiel redox du milieu. Un systeme de controle a permis de maintenir une culture continue en etat stationnaire avec un potentiel redox stable diminue de 22 mv et une vitesse specifique de production plus elevee en butanol. Cependant, il semble que c. Acetobutylicum soit capable de s'adapter a de plus faibles potentiels redox. En outre, lorsque le meme systeme a ete applique a une fermentation regulee a ph 6,5, le courant forme n'a eu aucun effet ni sur le potentiel redox du milieu, ni sur le metabolisme

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Informations

  • Détails : [4]-178 f

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994/277/PEG
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