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De l’égoût au bioréacteur: synthèse d’esters aromatiques par des cellules entières de E. coli

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Brault, Guillaume; Shareck, François; Lépine, François; Doucet, Nicolas . De l’égoût au bioréacteur: synthèse d’esters aromatiques par des cellules entières de E. coli In: 8e édition, Congrès Armand-Frappier 2013, 14-16 novembre 2013, Orford (Québec).

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Résumé

Les arômes et fragrances sont des molécules courrament employées dans l’industrie agro-alimentaire, qui recherche constamment de nouveaux procédés visant à les produire de manière naturelle et respectueuse de l’environnement. La chimie verte basée sur les principes du développement durable, permet de synthétiser ces molécules à l’aide de biocatalyseurs enzymatiques. La métagénomique est une approche puissante permettant de découvrir de nouvelles enzymes lipolytiques capables d’effectuer la production biotechnologique d’arômes et de fragrances. Cependant, la vaste majorité des protéines recombinantes produites ne peuvent être employées industriellement en raison des côuts de production des biocatalyseurs. L’une des solutions envisagées est l’immobilisation des enzymes recombinantes à l’intérieur de cellules entières (WCC, pour Whole-Cell Catalyst). Dans le cadre de nos travaux de recherche, un tel biocatalyseur a été produit chez E. coli afin de surexprimer une nouvelle lipase intracelluaire (LipIAF5-2), que nous avons isolée à partir d’un consortium métagénomique enrichi. En utilisant le biocatalyseur WCC-LipIAF5-2, divers esters à chaînes courtes aux propriétés odorantes ont pu être synthétisés efficacement. Une simple étape de perméabilisation des cellules a permis d’augmenter substantiellement l’activité de synthèse du biocatalyseur tout en préservant son intégrité. Le WCC-LipIAF5-2 peut efficacement transestérifier divers triglycérides à chaînes courtes. Dans les conditions optimales, la synthèse d’esters d’acétate a atteint un rendement de 97.2 ± 3.5% en 24h. Le WCC-LipIAF5-2 a aussi démontré une excellente tolérance à de fortes concentrations d’alcools (26% v/v; 4 mol/L) et d’acides gras libres (1 mol/L), deux composés reconnus pour leur pouvoir inhibiteur des lipases. Un mini-réacteur à lit fluidisé a été employé afin de synthétiser l’arôme de banane (acétate d’isoamyle), tout en réutilisant avec succès le WCC-LipIAF5-2 sur 5 cycles. Ces données semblent indiquer que l’expression intracellulaire de lipases chez E. coli peut servir de biocatalyseur industriel.

Type de document: Document issu d'une conférence ou d'un atelier
Informations complémentaires: Présentation par affiche
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 05 janv. 2018 19:58
Dernière modification: 05 janv. 2018 19:58
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6170

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