Étude de la production d'acide glutamique à partir de jus de datte par corynebacterium glutamicum 2262 thermo-inductible

Abstract

Ce travail concerne l'amélioration du procédé de production de glutamate par Corynebacterium glutamicum 2262 sur un milieu à base de jus de dattes en mode discontinu, semi-continu et continu. Dans une première partie, les performances de la souche en culture discontinue ont été testées. Le but de cette partie est de déterminer les conditions optimales de fermentation afin d'obtenir une concentration finale en acide glutamique la plus élevée possible. Afin d'optimiser les conditions de culture, des cultures en mode discontinu ont été réalisées en utilisant un modèle statistique de type Box-Behnken. Ce modèle nous a permis de déterminer la bonne combinaison et l'optimisation de plusieurs paramètres pour une meilleure production de glutamate. Les résultats obtenus ont montré que les performances de la production d'acide glutamique ont été nettement améliorées. En effet, Ce modèle a permis l'obtention d'une concentration finale en glutamate de 58,57 g.l-1. Par la suite, nous avons défini et mis en œuvre, une stratégie d'alimentation en culture semi-continue permettant d'améliorer les performances de la fermentation en culture semicontinue. Deux stratégies d'alimentation ont été préconisées: la première consiste à alimenter la culture par des ajouts pulsés et la deuxième consiste à alimenter la culture de façon continue. Les résultats obtenus ont montré que la stratégie d'alimentation continue donne les meilleurs résultats. En effet, la concentration maximale en glutamate est de 137,92 g.l-1 et la productivité volumétrique de glutamate est de 4,3 g.l-1h-1. Ce mode d'alimentation a permis d'améliorer la production d'acide glutamique de 1,17 fois que celle obtenue en culture alimentée par pulses et environ de 2,35 fois que celle obtenue en culture discontinue. Enfin, dans une dernière partie, les performances de la production d'acide glutamique par Corynebacterium glutamicum 2262 ont été testées en mode continu. L'étude a porté sur les effets de différents composants du milieu d'alimentation et du taux de dilution sur la production du glutamate. Plusieurs fermentations ont été réalisées en utilisant différents composants de la solution d'alimentation à des taux de dilution variables. Dans ce mode de culture, les meilleurs résultats ont été obtenus avec un taux de dilution de 0,05 h-1 et une solution d'alimentation composée de jus de datte et du sulfate d'ammonium permettant d'atteindre une concentration finale en acide glutamique de 99,04 g.l-1. Le comportement cinétique de cette bactérie en culture continue a été comparé avec celui identifié en culture semi-continue.