Accumulation d'acylglycérols par des espèces levuriennes à usage carburant aéronautique : physiologie et performances de procédés

par Julien Cescut

Thèse de doctorat en Ingénieries microbienne et enzymatique

Sous la direction de Carole Molina et de Jean-Louis Uribelarrea.

Soutenue en 2009

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    L’accumulation d’acylglycérols par des espèces levuriennes induite par la limitation de l’élément azote a été caractérisée par l’analyse dynamique et systémique des différents états métaboliques identifiés lors de cultures sous conditions environnementales parfaitement maîtrisées, à hautes densités cellulaires. La mise en place d’un procédé de culture original en mode fed-batch a permis de dégager différents points majeurs : - la limitation en azote déclenche une accumulation transitoire de polysaccharides de réserve mobilisables avant l’induction de la synthèse d’acyl-CoA et de l’accumulation lipidique - pour les cultures de Yarrowia lipolytica, le développement d’un régulateur type ‘PID’ contrôlant l’apport de substrat basé sur le rapport (conduite brevetée) a permis de maintenir une dynamique d’accumulation lipidique optimale sur substrat osidique sans production concomitante d’acide citrique - pour Y. Lipolytica, l’utilisation d’une alimentation contrôlée en co-substrat glucose/glycérol permet d’atteindre des performances en termes de rendement et de productivité lipidique inégalées (0,37glip. GX-1, 70gX. L-1 en 75h) - les potentialités de stockage des acylglycérols sont étroitement dépendantes de la teneur mais également du profil d’insaturation des acides gras libres accumulés. La synergie entre génie microbiologique et génie génétique a permis, sur des cultures contrôlées de souches mutantes démonstratives, une approche intégrative des études macro et microcinétiques et des réponses transcriptomiques

  • Titre traduit

    Acylglycerols accumulation by yeast species for an aeronautic biofuel use : physiology and process performances


  • Résumé

    Acylglycerols accumulation by yeast species induced by a nitrogen limitation was characterized by the dynamic and systemic analysis of the different metabolic states in microbial culture under fully controlled environmental conditions with high cell concentrations. The setting up of an original process of a fed-batch mode culture allowed identifying several major points: - Nitrogen limitation triggers a transient accumulation of reserve polysaccharides before induction of the acyl-CoA synthesis and lipid accumulation - For the cultures of Yarrowia lipolytica, the development of a PID-like control regulating the substrate flow based on the ratio (patent) kept an optimal lipid accumulation with osidic substrate without concomitant citric acid production - For Y. Lipolytica, the use of controlled flow in co-substrate glucose / glycerol culture achieved unmatched performances of yield and productivity (0,37glip. GX-1, 70gX. L-1 in 75h) - The potentialities of acylglycerols storage are closely dependent on the content and also on the profile of accumulated free fatty acids. The synergy between microbial engineering and genetic engineering made possible, with controlled culture demonstrative mutant species, an integrative approach of macro and microkinetic and transcriptomic responses

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Informations

  • Détails : 1 vol. (301 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 281-301

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009/976/CES
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