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Bioconversion enzymatique des composés phénoliques des effluents issus de l'extraction d'huile d'olive: une voie prometteuse de valorisation par la production de l'hydroxytyrosol naturel

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par Manel HAMZA KARRAY
Université de Sfax école nationale d'ingénieurs de Sfax - Doctorat en biologie 2013
  

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II-1 Synthèse microbiologique

Ce mode de production appelé aussi « fermentation », fait appel à l'emploi des bactéries ou des champignons cultivés en présence du réactif choisi comme précurseur de la molécule à synthétiser. Ce type de réactions biologiques est relativement facile à mettre en oeuvre. La culture envisagée peut être améliorée par l'optimisation des souches et des conditions expérimentales (Barhini et al., 1998). Les processus de bio-production mettent en jeu des réactions diverses telles que l'hydroxylation, l'oxydation, la réduction, l'hydrolyse, l'estérification, la décarboxylation, la méthylation, la condensation et l'isomérisation. Les réactions de bio-production ont été appliquées pour la production de plusieurs types de produits en particulier les arômes et les antioxydants aromatiques (Edlin et al., 1995).

L'exemple typique pour la production d'arôme réside dans la synthèse de la vanille. Plusieurs études ont montré que certaines bactéries (Pseudomonas putida, Streptomyces setonii, Amycolatopsis...) et certains champignons (Pycnoporus cinnabarinus, Aspergillus niger, ...) sont capables de convertir l'acide férulique en vanilline (Muheim & Lerch, 1999). La vanilline a été aussi produite suite à la bioconversion de l'isoeugénol moyennant une bactérie de type Bacillus sp (Eyal et al., 2000).

II-2 Synthèse enzymatique

Cette méthode met en jeu des enzymes purifiées et immobilisées sur un support convenable. Le choix de la nature d'enzyme dépend des structures chimiques du composé précurseur et du produit à synthétiser. C'est ainsi que pour produire un ortho-diphénol il convient d'utiliser une monoxygénase, par ailleurs, en partant d'un précurseur dépourvu de groupement hydroxyle, il est nécessaire d'employer une dioxygénase. Ce type de réactions de bioconversion nécessite l'utilisation de cofacteur tels que : NADH, NADPH et ATP (Bouallagui & Sayadi, 2006). Sur le plan pratique, les réactions de bioconversion utilisant des cellules (en croissance stationnaire) semblent être plus intéressantes que celles mettant en jeu des enzymes purifiées. Par ailleurs, la régénération des cofacteurs constitue généralement un handicape à l'utilisation de nombreuses enzymes.

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Synthèse Bibliographique

III- Bioconversion des margines en produits utiles

Le procès de la bioconversion biologique des margines mène à de panoplies de produits à hautes valeurs ajoutées à travers des fermentations submergées liquides et/ou des fermentations à l'état solide (Solid State fermentation « SSF »). Ces idées ont intéressé plusieurs laboratoires de recherche. Comme le montre le tableau 2, différentes recherches ont été effectués durant ces dernières années.

Tableau 2 : Produits à haute valeur ajoutée obtenus par la bioconversion des margines

Résidus

Description process/ Biocatalyse

Produits

Réferences

Margine

Clostridium spp

Butanol (2.8-8 g/L)

Wahner et al., 1988

Margine

Arthobacter spp

Acide Indolacétique.

Tomati et al., 1990

Margine

Pseudomonas aeruginosa

Biosurfactant : rhamnolipid

Mercade et Manresa(1994)

Margine

Propionibacterium shermanii dans le margine prédigéré par Aspergillus niger

Vitamin B12

Munoz, 1998

Margine

Eschericha coli P-260 Recombinante par l'expression de l' enzyme 4-HPA hydrolase de Klebsiella pneumoniae

Pigments Synthétiques, colorants, alkaloides et polymers avec la structure de base est un quinone

Martin et al., 1998

Margine

Funalia trogii ATC00800 Trametes versicolor ATC00801

Hormones végétales de croissance : Acide Gibberellique, Acide abscisique et indolacetique et cytokinine

Yurekli et al., 1999

Margine

Paenibacillus jamilae CP-7, dans des conditions aérobiques dans un milieu à base de margine

Exo-polysaccharide : agent antitumoral avec des propriétés inmunomodulateur

Ruiz-Bravo et al., 2001

Margine

Azotobacter chroococcum

Bioplastic: Homopolymers of 3-

hydroxybutyrate and 3-hydroxyvalerate

Pozo et al., 2002

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