Synthèse de polyesters biodégradables par des lipases produites par des micro-organismes lipolytiques, isolés de feuilles à cuticule épaisse, et par une lipase immobilisée, le novozym 435

par Laurent Goujard

Thèse de doctorat en Biosciences de l'environnement

Sous la direction de Elisée Ferre.

Soutenue en 2009

à Aix-Marseille 3 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse a été la synthèse par voie enzymatique de polyesters biodégradables à partir de ressources renouvelables provenant de productions d'oléagineux: le glycérol et le diacide oléique (D18 :1). Pour résoudre le problème économique lié au coût du biocatalyseur le plus efficace en polyestérification, la lipase immobilisée de Candida antarctica B (Novozym 435), de nouvelles lipases d'origine microbienne ont été recherchées dans des litières d'espèces végétales méditerranéennes. Dans ce but, a été développée une méthodologie permettant de mesurer le potentiel de synthèse d'enzymes lipolytiques, produites par des micro-organismes dégradant un polyester naturel, la cutine des feuilles. Une bactérie thermophile (BT2) a ainsi été sélectionnée parmi les souches isolées. Sa capacité à catalyser des polyestérifications a été évaluée et comparée à celle du Novozym 435. Ce dernier a été aussi utilisé pour mettre au point un système de synthèse en milieu fondu. Il a permis l'obtention d'un élastomère ayant un poids moléculaire supérieur à 134 kDa. Des mesures de biodégradabilité ont montré que ce polyester produit par voie enzymatique se minéralisé plus vite que des polyesters produits par chauffage à 160°C et 180°C. L'impact de la teneur en eau, du ratio molaire glycéroVacide, de la quantité d'enzyme dans le milieu réactionnel a été analysé.

  • Titre traduit

    Synthesis of biodegradable polyesters by lipases produced by lipolytic micro-organisms isolated from thick leaf cuticle and by an immobilised lipase, Novozym 435


  • Résumé

    The aim of this thesis has been the enzymatic synthesis of biodegradable polyesters from renewable resources issued from oleaginous plants: glycerol and di-oleic acid. To work out the economical problem, due to the cost of the most efficacious bio-catalyser for polyesterification, the immobilised lipase of Candida antarctica B (Novozym 435), new microbial lipases has been researched in litters of Mediterranean plant species. With this object, a new methodology has been developed allowing to measure the potentialities of lipolytic enzymes to synthesise polyesters. These enzymes has been produced by micro-organisms able to degrade a natural polyester, the cutin. A thermophilic bacterium (BT2) has been selected among the isolated strains. Their capabilities to catalyse polyesterifications has been evaluated and compared to those of Novozym 435. This last bio-catalyser has also been used to study an apparatus to synthesise polyesters in bulk. In this conditions, an elastomer product was obtained with a molecular weight higher than 134 kDa. Biodegradability measures have shown that this polyester is faster mineralised than polyesters produced by heating from 160°C up to 180°C. The impact, of the a[w], molar ratio glycerol/acid and enzyme quantity in the reacting medium, on the yield and on the molecular weight of the polyesters formed has been studied.

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Informations

  • Détails : 2 vol. (242, 24 f.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 2015
  • Annexes : Bibliogr. f. 213-242

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  • Cote : 200073938

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  • Cote : 2009 AIX3 0046
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