Extraction biocompatible par les champs électriques pulsés des molécules d'intérêt de la microalgue verte Haematococcus pluvialis (Flotow 1844)

par Hélène Gateau

Thèse de doctorat en Biologie des organismes


  • Résumé

    Les champs électriques pulsés (CEP) offrent un réel intérêt dans le cadre de la traite des microalgues. En effet, ils permettent l'extraction sélective des composés hydrosolubles ou l'utilisation de solvants biocompatibles pour récolter les molécules hydrophobes. La viabilité des microalgues peut ainsi être conservée. L'objectif de ce travail de thèse est de définir des conditions de traitement permettant à la fois l'extraction des composés d'intérêt et le maintien de la viabilité des microalgues. Le modèle d'étude est la microalgue verte Haematococcus pluvialis. Au stade végétatif, celle-ci contient près d'un tiers de son poids de matière sèche en protéines et en conditions stressantes, elle accumule de l'astaxanthine, un caroténoïde à haute valeur ajoutée.L'application de CEP de 1 kV.cm-1 permet de collecter 50 % des protéines extractibles par broyage avec des microbilles. La mesure de cinq paramètres biologiques suite à ce traitement a mis en évidence que les cellules retrouvaient un état physiologique comparable à celui de microalgues non traitées au bout de 72 h. Cette condition de traitement constitue donc un bon compromis entre l'extraction des protéines et la survie des microalgues, ce qui renforce la faisabilité d'une traite de microalgues par CEP.Dans le cadre de l'extraction de l'astaxanthine, la paroi très résistante des kystes constitue le principal verrou à lever. Une optimisation des conditions de traitement (en particulier de la force des impulsions) et du stade cellulaire traité représentent les deux principales perspectives à étudier pour que l'utilisation des CEP dans le cadre de l'extraction de l'astaxanthine soit pertinente.

  • Titre traduit

    Biocompatible extraction by pulsed electric fields of molecules of interest from the green microalga Haematococcus pluvialis (Flotow 1844)


  • Résumé

    Pulsed electric fields (PEF) offer a real interest for microalgae milking. Indeed, they allow the selective extraction of water-soluble compounds or the use of biocompatible solvents to harvest the hydrophobic molecules. The viability of microalgae can thus be maintained. The aim of this PhD thesis work is to define the treatment conditions allowing both the extraction of compounds of interest and the maintenance of the microalgae viability. The biological model is the green microalga Haematococcus pluvialis. At the vegetative stage, it contains nearly one third of its dry matter weight in proteins and under stressful conditions, it accumulates astaxanthin, a high added value carotenoid.The application of PEF of 1 kV.cm-1 allows to collect 50% of the proteins extractable by bead milling. The measurement of five biological parameters highlights that treated cells recover a physiological state comparable to that of untreated microalgae after 72h. This treatment condition constitutes therefore a good compromise between the protein extraction and the survival of the microalgae, which reinforces the feasibility of microalgae milking by PEF.Within the context of astaxanthin extraction, the high resistance of the cell wall of the cysts constitutes the main limitation. Optimization of the treatment conditions (particularly pulse strength) and the cellular stage to treat represent the two main perspectives to study for the use of PEF for astaxanthin extraction to be relevant.

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