Etude du potentiel de la cyanobactérie Aphanizomenon flos-aquae (AFA) pour des applications alimentaires / Alexandra Busnel ; sous la direction de Jérémy Pruvost

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Microalgues

Cyanobactéries

Photobioréacteurs -- Dissertation universitaire

Pruvost, Jérémy (Directeur de thèse / thesis advisor)

Tremblay, Réjean (19..- ; professeur) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Dussap, Claude-Gilles (1955-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Dupré, Catherine (Membre du jury / opponent)

Artu, Arnaud (1989-....) (Membre du jury / opponent)

Méjean, Annick (Membre du jury / opponent)

Université de Nantes (1962-2021) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Université Bretagne Loire (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Génie des Procédés – Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Ancrée dans le développement des alternatives biologiques à l'industrie chimique, la culture de microalgues et cyanobactéries semble être une source de nutriments durable et de qualité pour l'alimentation humaine. La biodiversité terrestre représente au minimum 300 000 espèces de microorganismes photosynthétiques dont seulement une vingtaine est actuellement cultivée à échelle industrielle. Parmi ces souches méconnues, Aphanizomenon flos aquae (AFA) semble, à ce jour, une des plus prometteuses. L'objectif de cette thèse a été d'étudier son potentiel industriel et de façon plus générique, de développer une méthodologie et des technologies associées permettant la mise en culture optimisé. Dans un premier temps, un photobioréacteur de criblage (EOSS2) a été développé afin de permettre l'expérimentation du milieu de culture, de la température, de différentes souches, du taux de dilution et du flux incident sur 6 PBR automatisés et contrôlés.Dans une seconde partie, une méthodologie de design de milieu de culture a été dégagée, afin de permettre la détermination des paramètres optima de la souche étudiée en conditions de culture photolimitées. Puis, une étude a été réalisée afin d'étudier le comportement de la souche face à la lumière, via l'expérimentation mais aussi la modélisation de la productivité en fonction des conditions d'illumination. Au final, un milieu de culture optimisé pour la production a été créé pour AFA. Puis la température optimale et pH ont été évalués à une valeur de 20ºC et 8,5 respectivement. Une forte sensibilité à la dérive de ces paramètres a été révélée. Pour finir, la productivité maximale obtenue durant ces travaux est de 1,5 g.m-2 .j-1.

Résumé / Abstract : Included in the development as biological alternatives of chemical industry, cyanobacteria and mlcroelgae culture show high potential for a new sustainable and quality source for human nutrition. Earth biodiversity gathers around 300 000 species of photosynthetic microorganisms and only about twenty are currently cultivated at an industrial. scale. Among these unknown species, Aphanizomenon fios aquoe (AFA) this strain shows great promises. The aim of this work is to study industrial potential of this strain and, more generally, develop methodology and permit culture optimisation of unknown strain. First of all, a screening photobioreactor (EOSS2) has been developed to allow experimentation on culture medía, temperatures, strains, dilution rates and incident light flux. lt is composed of 6 PBR fuly automated and controlled . Secondly, a methodology for culture medium composition has been put in place. ln order to determinate optimum parameters of the strain ln photoíimitation. Then a study of strain behaviour face to light through experimentation and productivity model, depending on light illumlnatlcn regime. As a result, optimised culture medium for production of biomass has been created. Then, the optimal temperature and pH have been estimated at 20ºC and 8.5, respectively. However, a high sensitivity to variation of these two parameters has been Identified. To finish, the maximal productivity obtained during this work has been reached at 1,5 g.m-2 .j-1.