Caractérisation du métabolisme du xylose en vue d'une optimisation de la production de xylitol chez "Candida guilliermondii" et "Candida parapsilosis"

par Valérie Nolleau

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Jean-Marie Navarro.

Soutenue en 1994

à Montpellier 2 .

mots clés

• Cellulose -- Métabolisme
• Cellulose -- Biodégradation
• Hydrogénation
• Levure (agent de fermentation)
• Fermentation
• Enzymes -- Biotechnologie
• Sucre -- Produits de remplacement
• Édulcorants
• Candida

Résumé

En vue de produire du xylitol a partir d'un hydrolysat hemicellulosique riche en xylose, nous avons tout d'abord caracterise et quantifie les reponses cinetiques de deux especes levuriennes candida guillermondii et candida parapsilosis, souches qui ont ete choisies pour leurs aptitudes a fermenter le xylose en xylitol. Cette etude, realisee en milieu synthetique et dans differentes conditions de culture, a abouti a la definition des conditions optimales pour la production de xylitol. Ainsi, avec candida guilliermondii, le rendement de production en xylitol atteint une valeur maximale de 0,67 g/g en presence de 300 g/l de xylose, a un ph de 6,0 et avec une vitesse de transfert d'oxygene de 2,2 mmol/l. H. Les conditions optimales de production de xylitol par candida parapsilosis (y#p#/#s = 0,75 g/g) sont obtenues lors de cultures realisees avec 100 g/l de xylose, a un ph initial de 4,75 et pour une vitesse de transfert d'oxygene de 0,4 mmol/l. H. En etudiant le comportement des deux souches dans un milieu reproduisant un hydrolysat hemicellulosique c'est-a-dire contenant principalement du glucose et du mannose, nous avons pu analyser l'influence de ces differents substrats sur la production de xylitol. Nous avons pu observer que la consommation du glucose en conditions aerobies par ces levures conduisait en fait a l'obtention d'une biomasse cellulaire nettement mieux adaptee pour produire du xylitol a partir de xylose. Nous nous sommes donc bases sur cette particularite pour ameliorer la fermentescibilite d'un hydrolysat hemicellulosique de peuplier. Outre cette approche physiologique, les reactions enzymatiques directement impliquees dans l'accumulation du xylitol ont ete etudiees. La comparaison de l'expression de la xylose reductase et de la xylitol deshydrogenase mesuree in vitro avec la production de xylitol mesuree in vivo a permis de souligner l'importance de l'equilibre de la balance d'oxydo-reduction dans une cellule

Titre traduit

Characterization of the xylose metabolism in order to optimizate the xylitol production with candida guilliermondii and candida parapsilosis

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