2020 - Intégration de procédés pour la production bactérienne d’acides organiques

2020 - Intégration de procédés pour la production bactérienne d’acides organiques

La production de molécules plateformes issues d’agro-ressources est un enjeu important dans le cadre du développement de la bioéconomie. Les acides organiques et, en particulier, les acides organiques polyfonctionnels, représentent des cibles significatives en termes de marchés. Parmi ceuxci, on trouve des molécules de valeur ajoutée très différente, allant des produits de commodités (comme l’acide 3-hydroxypropionique, précurseur de l’acide acrylique) à des produits de spécialités tels que des molécules d’arômes. L’utilisation de précurseurs bio-sourcés et de catalyseurs biologiques tels que les microorganismes constituent des principes de la chimie durable. Parmi les micro-organismes d’intérêt, les bactéries acétiques présentent une fonctionnalité intéressante : leur capacité à oxyder les alcools primaires en acides organiques.

Résumé : La substitution des molécules "plateformes" pétro-sourcées par des équivalents bio-sourcés est un des principaux défis à relever pour contribuer à une bioéconomie durable. Nous avons mis au point une méthode de production d'une série d’acides et hydroxyacides carboxyliques (pour des applications allant de la plasturgie aux composés d’arômes) à partir des alcools correspondants, et leur récupération en ligne par couplage du bioréacteur à un contacteur membranaire. Au cours de la croissance d'une souche bactérienne non modifiée du genre Acetobacter dans un milieu approprié contenant du glycérol comme source de carbone, une oxydation sélective d’alcool en acide carboxylique est réalisée, avec un rendement équimolaire. Un apport contrôlé du substrat alcool a permis d’atteindre des titre et productivité élevés, comparables aux meilleures performances décrites dans la littérature avec des souches génétiquement modifiées utilisant d’autres substrats. La faisabilité d’une extraction réactive en ligne de l’acide produit, réalisée dans un contacteur membranaire, a été démontrée. Cette bioconversion extractive permet de récupérer la totalité de l’acide produit dans une phase organique. En parallèle, un second contacteur membranaire permet d’obtenir l’acide organique pur en phase aqueuse et de régénérer la phase extractante pour la recycler.

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Date de modification : 05 juillet 2023 | Date de création : 03 mars 2021 | Rédaction : UMR