Recherche et innovation

Pham - Optimisation par pression de sélection en continue de souches de microalgues pour la culture en biofilm

statut du projet | En cours
Détails de la manifestation
Date de début : Janvier 2019
Date de fin : Janvier 2022
Appel à projets de recherche : AAC Thèses - Appel à candidatures Thèses ADEME
Année de l’appel à projets : 2019
Organisme coordinateur : LOV UMR7093
Partenaires :
Zone d’implantation
des porteurs du projet :
Provence-Alpes-Côte-D'azur / Alpes-Maritimes / Villefranche sur Mer

Ce projet de thèse s’inscrit dans le cadre des activités liées à la production, et la valorisation des microalgues. Son objectif principal est d’optimiser un nouveau procédé de production, par le biais de la sélection variétale. Cette approche innovante, qui tente de répondre de façon durable aux enjeux alimentaires actuels, s’inscrit pleinement dans l’axe prioritaire 4 de l’ADEME.

Les microalgues et leurs applications

Les algues suscitent un intérêt croissant pour leurs qualités nutritionnelles et leur capacité à produire des molécules à haute valeur ajoutée. En effet, certaines espèces sont particulièrement riches en lipides ou en sucres ; d’autres contiennent des molécules spécifiquement recherchées, comme les caroténoïdes. Environ 200 espèces de microalgues sont aujourd’hui cultivées à grande échelle dans le monde.

Utilisées à l’origine pour l’alimentation humaine et l’aquaculture, les microalgues ont, de nos jours, poussé la porte de nombreux domaines de recherche en biotechnologie. Ainsi, leurs applications commerciales se sont grandement diversifiées. Elles sont, par exemple, utilisées pour la production de biocarburants, le traitement des eaux usées, ou la production de molécules ayant des applications pharmaceutiques, telles que les exopolysaccharides (EPS).

La culture des microalgues en biofilm

Traditionnellement, les microalgues sont cultivées en suspension dans de grands volumes d’eau. Cette méthode peut être optimisée d’un point de vue écologique et économique. En effet, l’inconvénient majeur est la faible biomasse présente dans un important volume d’eau et le coût énergétique élevé nécessaire à la séparation des algues de leur milieu de culture, et au brassage.

La récente rupture technologique de culture en biofilm développée par la start-up Inalve offre une alternative qui facilite la phase de récolte. En effet, les biofilms sont généralement constitués de microalgues associées à des micro-organismes hétérotrophes tels que les bactéries qui jouent un rôle crucial dans l’initiation et le développement du biofilm. Les microalgues se multiplient au sein d’une matrice protectrice composée d’EPS, leur permettant d’adhérer à un support. De ce fait, cette technique de culture permet de :

  • Récolter la biomasse par un simple raclage
  • Réduire les coûts énergétiques et les volumes d’eau
  • Obtenir une meilleure productivité grâce à un meilleur accès à la lumière

L’évolution dirigée en laboratoire

La méthode d’évolution dirigée en laboratoire a pour but de faire émerger au sein d’une population des individus présentant un phénotype d’intérêt. Pour ce faire, des stress sont imposés à une souche de microalgues présentant au départ une diversité génomique. Cette diversité peut s’accentuer au fil de l’expérience à cause de mutations génétiques spontanées et/ou aléatoires. La pression de sélection permet de sélectionner les individus, qui, au sein de la population d’origine, possèdent le phénotype recherché. Associée à la culture en biofilm, cette technologie sera mise en œuvre pour optimiser une souche de microalgues afin d’en augmenter la productivité en EPS. 

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