La thèse 3ème Cycle en Microbiolgie Marine








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Perspectives économiques de la détoxification des résidus organiques par FMS


Les études préliminaires décrites précédemment suggèrent qu’il est possible de sélectionner des microorganismes spécifiques qui éliminent les composés indésirables présents dans des matières premières agricoles ou des déchets animaux pour les transformer en produits fermentés ayant un intérêt pour l’industrie de l’alimentation animale. Dans le cas de la pulpe de café on estime à 100 mille tonnes la production de ce résidu qui représente 20% de la production totale des grains de café brut. Son utilisation principale comme amendement organique présente un rendement économique très faible, alors que la composition bromatologique suggère un usage correct comme aliment pour le porc, les poulets, ou les bovins, si elle ne contenait pas de phénols, de polyphénols condensés et de la caféine qui empêchent sa valorisation nutritionnelle.

La production simultannée de pectinases permettrait d’accélérer la fermentation naturelle de la variété robusta qui dure près de 36 heures pour dégrader la cuticule riche en pectine et qu’il est indispensable d’éliminer pour produire un bon café vert (grain sec recouvert d’une pelicule sèche pouvant être éliminée facilement). Ces pectinases pourraient être produites sur la pulpe de café par FMS ; le résidu, libre de caféine, pourrait être utilisé pour l’alimentation animale, et l’extrait riche en pectinases serait utilisé directement pour accélérer le processus traditionnel de production de café.

Ces différentes alternatives ont été étudiées ces 10 dernières années en collaboration avec la UAM-Iztapalapa au Mexique (Gustavo VINIEGRA, Gerardo SAUCEDO, Ernesto FAVELA et Christopher AUGUR), avec le CENICAFE (Jaime ZULUAGA) en Colombie et avec l’Université de Parana (Carlos SOCCOL) au Brésil.

Détoxification de la pulpe de café : Dégradation de la caféine et des tanins condensés

Une équipe importante a été mise en place pour aborder le thème valorisation biotechnologique de la pulpe de café avec quatre volets de recherche : Le premier volet concerne l’écophysiologie des cultures mixtes (bactéries lactiques et champignons filamenteux) pour conserver et détoxifier la pulpe de café. Isabelle PERRAUD-GAIME a travaillé sur ce thème au cours de sa thèse de doctorat sous ma direction scientifique. La thèse a été soutenue à l’USTL à Montpellier en février 1995 et un certain nombre d’articles et de chapitres d’ouvrage, ont été publiés (Publi).

Le second volet porte sur l’étude biochimique de la dégradation de la caféine afin de mettre en évidence la voie métabolique de dégradation enzymatique de la caféine par deux champignons filamenteux Aspergillus tamarii et Penicillium verrucosum. Sylvain DENIS ; Mehdi HAKIL et Gerardo GUTIERREZ-SANCHEZ ont réalisé leur thèse de doctorat (Publi).

Le troisième volet concerne la transformation des composés phénoliques par les Aspergillus et implique des travaux de Biochimie moléculaire réalisés en collaboration avec Christopher AUGUR. En particulier nous avons dirigé ensemble trois thèses de doctorat : Ascencion RAMIREZ-CORONEL ; Monica CONTRERAS-LOPEZ et Roopesh KRISHNANKUTTY (Publi)

Le quatrième volet porte sur l’extraction enzymatique des composés phénoliques à haute valeur ajoutée, naturellement présents dans la pulpe de café. Actuellement deux thèses de doctorat se réalisent en collaboration avec Gerardo SAUCEDO-CASTANEDA. En particulier pour son année sabbatique réalisée à l’IMEP à Marseille (2009-2010), nous avons accueillis également deux doctorantes mexicaines Gladys Gabriela PEREZ et Maria Teresa TORRES-MANCERA (Thèses en cours).

Détoxification d’autres résidus


Suivant l’exemple du modèle développé pour la pulpe de café, on a réalisé des études sur d’autres résidus comme des farines d’abattoirs (farine de poissons, de plume, de sang…) de façon à évaluer l’utilisation des moisissures cultivées en FMS pour modifier leurs défauts néfastes et indésirables (élimination des amines toxiques provenant de la putréfaction). On a pu ainsi, en utilisant des souches d’Aspergillus niger ou de Trichoderma harzianum, obtenir des résultats prometteurs qui ont été utilisés par ailleurs au Mexique au niveau industriel. Une étude comparée de dégradation des tanins condensés de la farine de caroube a été réalisée en collaboration avec l’Université d’Athènes (Grèce avec le Prof. Stylianos MARAKIS) avec la c-direction de la thèse de Maria LAMBRAKI dans le cadre d’un projet PLATON (1993-1996). Il a été mis en évidence que la souche de Aspergillus carbonarius, avait une action de transformation des tanins condensés très importante. Plusieurs articles et une thèse ont été publiés (Publi).
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