Etude de la dextrane-saccharase de Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1299 : production et application à la synthèse d'oligosides

par Marguerite Dols

Thèse de doctorat en Biologie et génétique moléculaires et cellulaires. Biotechnologie

Sous la direction de Pierre Monsan.

Soutenue en 1996

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    La dextrane-saccharase de leuconostoc mesenteroides nrrl b-1299 catalyse la synthese de dextrane, polymere de glucose, a partir du saccharose et, en presence de saccharose et maltose, la synthese d'oligosides contenant des liaisons (12) osidiques, molecules d'interet industriel. Une etude du metabolisme de la bacterie en presence de fructose, glucose et saccharose montre que la production de dextrane-saccharase par l. Mesenteroides est soumise a un systeme complexe de regulation faisant intervenir le saccharose (inducteur) et le fructose (regulation negative). De ce fait, il est difficile d'ameliorer le titre final d'activite dextrane-saccharase obtenu par les techniques couramment employees. D'autres methodes, inspirees par l'etude metabolique, sont donc mises au point: l'utilisation de glucose comme co-substrat du saccharose permet ainsi de doubler la quantite d'enzyme produite. Par ailleurs, l'etude du metabolisme du glucose et du fructose revele la presence d'une nouvelle dextrane-saccharase minoritaire, non induite par le saccharose. Les deux formes enzymatiques de la dextrane saccharase (dss soluble et dsi insoluble) produites sur saccharose sont concentrees et caracterisees. Un plan d'experience permet ensuite de determiner les conditions optimales de synthese d'(12) oligosides avec l'enzyme dsi libre. Les produits sont purifies par chromatographie, puis analyses par spectrometrie de masse et rmn du carbone 13. Un modele cinetique des premieres etapes de la reaction est etabli, qui permet de predire les performances de la reaction de synthese de l'oligoside panose (dp 3), avec l'enzyme utilisee en reacteur a lit fixe. Enfin, l'enzyme est encapsulee dans des billes d'alginate. L'efficacite maximale d'immobilisation est obtenue avec de faibles teneurs en alginate, avec une activite specifique de 4 u/g de support. Mais, la reaction est affectee par des problemes de diffusion interne, qui modifient le comportement enzymatique et rendent la synthese d'(12) oligosides moins efficace qu'avec l'enzyme dsi libre. Ce phenomene est accru lorsque l'enzyme est utilisee en reacteur a lit fixe, par l'apparition de problemes de diffusion externe, quelle que soit la configuration de reacteur envisagee

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Informations

  • Détails : 259 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996/397/DOL
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