Déconstruction et fonctionnalisation de constituants d'algues par voie enzymatique mécano-assistée pour la production de biomolécules

par Sameh Amamou

Projet de thèse en Biotechnologie et Microbiologie

Sous la direction de Eric Dubreucq et de Maeva Subileau.

Thèses en préparation à Montpellier, SupAgro , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec IATE - Ingénierie des Agropolymères et Technologies Emergentes (laboratoire) et de Axe 4 - Biotechnologie microbienne et enzymatique des lipides et des agropolymères (equipe de recherche) depuis le 02-02-2015 .


  • Résumé

    Les micro- et macro-algues représentent une importante ressource renouvelable, disponible dans le monde entier. Elles sont majoritairement constituées de protéines (20-40%), lipides (8-15%) et carbohydrates (20-40%) qui peuvent constituer une matière première pour de nombreuses applications. Dans ce contexte, les micro-algues en particulier s'imposent comme une matière renouvelable capable de fournir des intermédiaires chimiques permettant l'accès à une large gamme de produits, certains déjà connus, et d'autres nouveaux (polymères, biomolécules). L'objectif de ce travail est d'étudier les paramètres de développement d'un procédé mécano-assisté (extrusion, ball milling…) de déconstruction/fonctionnalisation des constituants des micro- et macro-algues par voie enzymatique (protéases, lipases, cellulases) directement à partir de la matière première fraîche, en milieu humide ou peu hydraté, afin de faciliter la production des biomolécules d'intérêt sans multiplier les étapes d'extraction et de purification souvent coûteuses. Nous focaliserons notre étude sur la production d'émulsifiants à partir de peptides, sucres et lipides (peptides et sucres acylés). Par rapport aux méthodes classiques, nous opté pour une approche intégrée «fragmentation/biocatalyse/fractionnement» avec une perspective d'éco-conception (moins d'eau, moins d'énergie et moins d'effluents).

  • Titre traduit

    Deconstruction and functionalization of algal constituents by mechanically assisted enzymatic catalysis for the production of biomolecules.


  • Résumé

    Micro- and macro-algae are important renewable raw materials, available throughout the world. They consist mainly of proteins (20-40%), lipids (8-15%) and carbohydrates (20-40%) that can be used in many applications. In this context, microalgae are emerging as a promizing renewable biomass capable of providing chemical intermediates allowing access to a range of products already known or new biopolymers and biomolecules. The aim of this project is to study the development of a one-pot process of decontruction and functionalization of algae components using mechanically assisted enzymatic catalysis directly from the raw biomass, in a wet or poorly hydrated system, to obtain bioproducts with a limited number of purification and functionalization steps. Particular attention will be given to the production of surfactants and emulsifiers from peptides, sugars and lipids. Compared to classical methods, we have opted for an approach that integrates a variety of methods combining fragmentation, catalysis and fractionnation, in an eco-design perspective (less water, less energy and less effluent).