XYLANFACTORY - Optimisation de la culture d'une bactérie thermophile en bioréacteurs pour la production d'hémicellulases et la valorisation des xylanes des biomasses lignocellulosiques

par Romain Bouchat

Projet de thèse en Sciences - STS

Sous la direction de Caroline Rémond.

Thèses en préparation à Reims en cotutelle avec l'Université de Liège , dans le cadre de Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement et Santé , en partenariat avec (FARE) Fractionnement des Agro-Ressources et Environnement (laboratoire) depuis le 02-10-2017 .


  • Résumé

    L'exploitation efficiente de la biomasse lignocellulosique comme matière première renouvelable au sein des bioraffineries nécessite des innovations dans le domaine des biotechnologies blanches. Dans le cadre du projet XylanFactory, une bactérie thermophile présentant une forte capacité de production d'enzymes hydrolytiques sera exploitée. La démarche scientifique mise en oeuvre consiste à mettre en place des techniques de cultures traditionnelles (réacteurs submergés, jusqu'aux fermentations solides ou semi-solides) et innovantes (culture sous forme de biofilm) dans un but d'intensification du procédé pour optimiser la bioproduction d'enzymes thermostables. Les cultures bactériennes seront réalisées sur des résidus agricoles lignocellulosiques de compositions variables en tant que sources de carbone (paille et son de blé) afin d'obtenir des cocktails enzymatiques dont les activités seront adaptées à la composition des lignocelluloses et d'autre part de diminuer le cout de production. Une étape de scaling-up pour la production d'enzymes par la bactérie sera testée dans les conditions optimales retenues à l'échelle laboratoire. Les cocktails enzymatiques obtenus seront utilisés pour fractionner des biomasses lignocellulosiques afin de produire des pentoses (xylose, arabinose) et des molécules phénoliques (acides férulique et p—coumarique). Le projet d'une durée de 4 ans permettra d'initier une collaboration dans le cadre de la chaire AFERE entre l'URCA et AgroBioTech Gembloux.

  • Titre traduit

    XYLANFACTORY - Optimization of the culture of a thermophilic bacterium in bioreactors for the production of hemicellulases and the valorization of xylans from lignocellulosic biomass


  • Résumé

    The use of lignocellulosic biomass as renewable raw material in biorefineries requires innovations in the field of white biotechnology. With the project XylanFactory, a thermophilic bacterium with a high capacity of hydrolytic enzymes production will be exploited. The scientific approachs are to design technics of traditional culture (like submerged reactors or solid and semi-solid fermentations) and innovative culture (as biofilm cultivation) in order to intensify the process and optimize the production of thermostable enzymes. Bacterial cultures will be conducted on agricultural lignocellulosic residues with different compositions as carbon sources (straw and wheat bran) to get enzymatic coktails (with activities adapted to the lignocellulosic composition) and to decrease the production costs. A step of scaling-up for the production of bacterial enzymes will be tested in the best conditions at laboratory scale. The obtained enzymatic cocktails will be used to split the lignocellulosic biomasses to produce pentose (xylose, arabinose) and phenolic molecules (ferulic and p-coumaric acid). The project of 4 years will allow initiating a collaboration between the URCA Chair and AgroBioTech Gembloux.