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Impact du dioxyde de carbone sur la levure Saccharomyces cerevisiae : caractérisation du transfert liquide/gaz et implications sur les métabolismes énergétiques
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Richard, Lannig |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | L’objectif de ce travail est l’etude de l’impact du dioxyde de carbone (CO2) sur la physiologie et le metabolisme de la levure Saccharomyces cerevisiae, en particulier son impact sur le catabolisme oxydatif du glucose et son role dans le declenchement de la transition respiro-fermentaire. Le CO2 est au coeur des interactions entre phenomenes biologiques et phenomenes physiques de transfert existant au sein d’un reacteur biologique. La comprehension de son impact sur la physiologie de la levure necessite la connaissance de sa concentration en phase liquide et donc la maitrise des phenomenes de transfert interphasiques.Le transfert liquide / gaz du CO2 en fermenteur a ete etudie par une approche couplant modelisation et experimentation avec un effort particulier sur l’analyse integree des phenomenes biologiques et de transfert. En comparaison avec les hypotheses de transfert generalement admises une sursaturation du mout en CO2 dissous dans le mout a ete observee lors de cultures de S.cerevisiae et attribuee a l‘existence d’une distribution asymetrique de tailles de bulles de la phase dispersee. Il a ete demontre que le transfert liquide / gaz du CO2 lors d’une culture microbienne intensive ne peut etre decrit par analogie avec le transfert gaz / liquide de l’oxygene et que la connaissance de la concentration en CO2 dissous ne peut etre realisee que par sa mesure directe.L’impact du CO2 sur le metabolisme oxydatif de la levure a ete investigue par le suivi de la reponse dynamique de la reponse a differents increments mesures de la concentration en CO2 dissous en culture continue. Cette reponse est constituee d’une reponse transitoire et intense et d’une reponse a long-terme plus moderee Elle se caracterise par l’impact du CO2 sur l’energetique cellulaire en augmentant la generation et la dissipation d’energie ce qui est traduit a court-terme par une augmentation transitoire de +24 a +37 % des vitesses specifiques de respiration lors d’echelons de la concentration en CO2 dissous de +2.96 et +5.29 mM et a long-terme par une diminution de 18% YATP de % lorsque la concentration en CO2 dissous augmente de 1.6 mM a 17 mM. L’effet du CO2 sur la transition respiro-fermentaire a ete etudie en culture de type accelerostat en presence d’une concentration elevee en CO2 dissous. Dans ces conditions, la bascule vers le metabolisme reductif est obtenue pour un taux de croissance (0.122 h-1) et des vitesses specifiques de respiration (5.2 mmoleO2.gX-1.h-1) inferieurs aux valeurs obtenues avec un accelerostat sans apport exogene de CO2 (0.256h-1 et 8.65 mmoleO2.gX-1.h-1) respectivement. Cette modification du metabolisme n’a pu etre correlee directement a un deficit de potentiel energetique oxydatif et semble probablement liee a une perte de flexibilite d’adaptation a la dynamique de variation de l’environnement. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01242820/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
