Thèse soutenue

Application d’une stratégie de fermentation pour la production d’acide succinique en utilisant Actinobacillus succinogenus
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Auteur / Autrice : Alaa Salma
Direction : Hayet DjelalAbdeltif Amrane
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance le 09/12/2020
Etablissement(s) : Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
Université : Université Libanaise
Jury : Président / Présidente : Ridha Mosrati
Examinateurs / Examinatrices : Hayet Djelal, Abdeltif Amrane, Ridha Mosrati, Eric Trably, Christophe Dagot, Rawa Abdallah, Florence Fourcade
Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Trably, Christophe Dagot

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La production d'acide succinique en culture pure, en co-culture et par électrofermentation a été examinée dans cette étude; ce qui implique la sélection des substrats, des microorganismes et du potentiel d’électrodes. Dans ce processus, le glucose et le fructose ont été choisis comme substrat organique, tandis que le MgCO3 a été utilisé comme co-substrat fournissant une source de carbone inorganique lors de la fermentation anaérobie en utilisant Actinobacillus succinogenus. Les résultats ont montré que pendant la fermentation en discontinue (250 mL), la concentration d'acide succinique la plus élevée était obtenue pour des quantités égales de glucose et de fructose. La concentration en acide succinique obtenue était alors de 0,22 mol L-1 pour un rendement de 0,94 mol-C/ mol-C et une productivité de 0,27 g L-1 h-1 après 96 h. Les fermentations ultérieures effectuées avec de l'acide fumarique utilisé comme amplificateur ont confirmé l'efficacité de ce procédé avec une concentration globale d'acide succinique de 0,5 mol L-1 et une productivité de 0.48 g L-1 h-1. En fermenteur de paillasse (3L), après 96 h de fermentation, un rendement de 0,88 mol-C / mol-C et une productivité en acide succinique de 0,5 g L-1 h-1 ont été obtenus. Les résultats préliminaires en electrofermentation ont montré que l'acide succinique était produit en moins de temps avec une productivité élevée de 1,01 g L-1 h-1 après 48 h. La dernière partie de ce travail a été consacrée au processus de co-culture des deux microorganismes sélectionnés dans des bouteilles de 250 mL. Il était basé sur l'utilisation du dioxyde de carbone produit par la levure Saccharomyces cerevisiae par les bactéries productrices de succinate (Actinobacillus succinogenes). Les résultats montrent que MgCO3 et le barbotage d’azote pourrait être substitués en appliquant une co-culture séquentielle conduisant à la production de 0,27 mol L-1 d'acide succinique et une productivité de 0,3 g L-1 h-1. Ces travaux ont démontré la possibilité de produire de l’acide succinique en utilisant le glucose et le fructose comme matière première en culture pure, coculture et électro-fermentation.