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Etude des conditions de culture favorisant la production en photobioréacteur d'un exométabolite algosourcé d'intérêt cosmétique
Les coccolithophores marines sont des microalgues connues pour leurs efflorescences visibles depuis l espace. Ces organismes photosynthétiques sont supposés résister à de fortes radiations lumineuses dont les UV-A et UV-B, ce qui les rend intéressantes pour des applications dermo-cosmétiques. L obje...
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| Auteurs principaux : | , , , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Etude des conditions de culture favorisant la production en photobioréacteur d'un exométabolite algosourcé d'intérêt cosmétique / Philippe Moussion; sous la direction de Jack Legrand et de Catherine Dupré et de Eric Gasparotto |
| Publié : |
2019 |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences pour l'ingénieur : Nantes : 2019 |
| Conditions d'accès : | Thèse confidentielle jusqu'au 23 octobre 2029. |
| Sujets : |
| Résumé : | Les coccolithophores marines sont des microalgues connues pour leurs efflorescences visibles depuis l espace. Ces organismes photosynthétiques sont supposés résister à de fortes radiations lumineuses dont les UV-A et UV-B, ce qui les rend intéressantes pour des applications dermo-cosmétiques. L objectif de l étude menée était d identifier et de lever les points de blocage pour la production d un exométabolite en culture intensifiée. Un criblage a permis la sélection de deux espèces, dont Emiliania huxleyi, sur lesquelles l effet de limitations en nutriment et lumière sur la croissance, la photosynthèse et la calcification a été exploré en photobioréacteurs. Une analyse cinétique de la compartimentation du phosphate (P) chez E. huxleyi a été menée en lien avec la calcification et la croissance en limitation P. Un paramètre spécifique de culture, principalement le P extracellulaire, a par ailleurs permis la synchronisation du passage des cellules nues à calcifiées. Cette observation originale pour les coccolithophores pourrait permettre de faire avancer les connaissances sur leur cycle de vie. Ces résultats sont discutés sur la base d un modèle suggérant un rôle pour des molécules riches en P fixatrices du calcium, les polyphosphates, dans la calcification et dans le contrôle du cycle de vie des coccolithophores. Ces données physiologiques ont permis la conception d un procédé de fed-batch dans un photobioréacteur pilote de laboratoire de 9 L, générant les plus fortes productivités en métabolites jamais reportées pour ces deux espèces. Marine coccolithophores are microalgae known for their blooms visible from space. These photosynthetic microorganisms are presumed to resist to strong light radiation like UV A and B, what make them of great interest for dermo-cosmetic applications. The present study aimed to identify and lift the blocking points for metabolite production in intensified culture. A screening resulted in the selection of two productive species, among them Emiliania huxleyi, on which the effect of nutrient and light limitation on growth, photosynthesis and calcification was investigated in PBR. A kinetic analysis of the phosphate (P) compartmentation in E. huxleyi cultures was examined in relation to calcification and growth under P limitation. A specific culture parameter, mainly extracellular P, was furthermore shown to synchronize the switch from naked to calcifying cells. Such observation has never been reported in the literature for coccolithophores and may actively improve knowledges on their life cycle. These results are discussed on the basis of a model inferring a potential role of calcium binding P rich molecules, the polyphosphates, in the control of calcification and life-cycle of coccolithophores. These physiological data allowed the design of a fed-batch process in a 9 L laboratory pilot photobioreactor, resulting in the highest productivities in metabolites ever reported for these two species. |
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| Variantes de titre : | Investigation of production conditions of a microalgae-based exometabolite in photobioreactor for a cosmetic application |
| Notes : | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes) Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Génie des Procédés Environnement Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Alain Couté (Président du jury) ; Bertrand Thollas (Membre(s) du jury) ; Djamel Drider, Catherine Beal (Rapporteur(s)) |
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