Thème: Les microorganismes a intérêt industriel et leurs produits Présenté par: Benkhelifa Hanene Le plan : *Introduction *c’est quoi la microbiologie industrielle ? * Les microorganismes à intérêt industriel et leurs produits *Nouvelles applications de microorganismes a intérêt industriel selon le septième congrès mondial sur la microbiologie 2016 *Les nouvelles applications des microorganismes a intérêt industrielle selon la revue scientifique nature février 2019 *Conclusion I nt r o d u c t i o n : Les babyloniens et les sumériens utilisaient la levure pour préparer l’alcool et le pain. Au XIX Louis Pasteur découvert le premier rôle de la fermentation dans les aliments et la chimie fine. A nos jours l’utilisation des microorganismes a intérêt industriel est étendu grâce aux applications de la biotechnologie dans l’industrie microbiologique. C’est quoi la microbiologie industrielle ? la microbiologie industrielle c’est une branche de la biotechnologie elle inclut l’utilisation de microorganismes pour fabriquer de grandes quantités de produits industriels. De nombreux microorganismes sont utilisés; il s'agit d'organismes naturels, de mutants sélectionnés en laboratoire, voire d'organismes génétiquement modifiés (OGM) Nous avons besoin de : Microorganismes et leurs métabolites cellules Métabolites premières Métabolites secondaires Te c h n o l o g i e e t a p p a r e i l s Autres matières premières Conditions favorables Les microorganismes a interet industriel: Les microorganismes a interet industriel sont les microorganismes utilisées a grande echelle dans divers industris afin de produir ou transformer un produit Produit Les microorganismes a interets industriels et leurs produits : 1_ les levures: *Une levure est un champignon unicellulaire apte à provoquer la fermentation des matières organiques animales ou végétales. *La température optimale de culture des levures se situe en général entre 25 °C et 30 °C * la respiration aérobie c’est une voie métabolique très énergétique et permet aux cellules de subir une multiplication avec un rendement cellulaire élevé Les * deux principaux processus énergétiques connus chez les levures sont la respiration et les fermentations. Pour leur développement ces levures ont besoin : *des composés carbonés source de carbone et d'énergie ; *des composés azotés réduits sous forme d'ammonium ; quelques levures peuvent cependant utiliser des composés oxydés (comme les nitrates) ou organiques pour la biosynthèse des protéines et d'acides nucléiques ; d'éléments minéraux variés, vitamines et facteurs de croissance qui varient selon les levures. Les intéréts des levures: Production de proteine hétérologues comme la chymosine c’est un vaccin contre l’hépatite B; la levure_ aliment est un produit riche en protéine et de vitamines utilisé comme additif alimentaire Genres:Candida;Lipomyces;Pichia fabrication du fromage grace au métabolisme d’acide citrique qui entraine une augmentation du PH ce qui permet la croissance des bacterie respensable de maturation de fromage Éspéces: Candida versatilis; Saccharomyces cerevisiae production d’Alcools industriel ( éthanol industriel) éspéces: Levure de boulangerie Levure de brasserie pour production de biére ; 2_les moisisssures *Les moisissures sont des champignon microscopique, de couleur verdâtre ou blanchâtre qui se développe à la faveur de l'humidité , Dans la chaîne alimentaire, les moisissures sont des décomposeurs naturels. *La température de croissance varie entre entre 2 et 40 c. *Lorseque la cellule dispose de pluisieurs sources de carbones elle produit les enzymes nécéessaires pour dégrader les substrat rapidement. *les métabolites secandaires sont la pénicilines ; la céphalosporines et les métabolites primaires sont l’acide citrique. Les intérets de smoisissures: *La production d’arome especes : Penicilium roqueforti * la biolixivation du cuivre espéces : Aspergillus niger. * domaine phytosanitaire :production d’hormone de croissance végétale Les gibbérellines sont des métabolittes secondaire d’une moisissures pathogéne des plante éspéce : Gibbererlla fujikuroi . *domaine de la santé :production d’antibiotique antifongique dans les traitement systémique des mycose de la peau ; vitaminescomme la riboflavine ; hormone stéroidienne Aspergillus ochraceus ; les mycotoxines( améliorer l’efficassité de la nourriture des bovins) . *production du sauce soja fermenté Aspergillus flavus ; fromage Penicillium camemberti. 3_les bacteries lactiques *Les bactéries lactiques sont des bactéries à Gram positif, anaérobies partiellement tolérantes à l'oxygène, ne produisant pas en général de spores, se présentant sous formes de coques ou de bâtonnets et capables de fermenter les sucres en acide lactique *Les bactériocines produites par les bactéries lactiques sont des peptides antimicrobiens de faible poids moléculaire. Elles ont une activité inhibitrice dirigée contre les bactéries proches de la souche productrice. Leur spectre d’action est généralement étroit. Cependant, la plupart ont une activité contre des pathogènes alimentaires tels que Listeria monocytogene Les intérets des bacteries lactiques: *Fabrication des produits laitiers éspéses : Leuconostoc qui produit de l’éthanol et de l’acétate contribuant a la fermentation de l’arome ;Leuconostoc source de diacétyl élément de la flaveur du beurre et les ferments lactiques thermophiles tels que Lactobacillus bulgaricus. *Fabrication du fromage g a partir du leuconostoc. *Les probiotiquesespéce :Lactobacillus casei ; Lb acidophilus ;Lb lactis. *Fabrication des produits carnés espéces : Pediococcus ou Lactobacillus inhibent les Salmonelles le Clostredium botulinum ;les Staphylococcus lors de la fabrication des saucisses ainsi qu’une meilleurs conservations. *Utilisation pour la fermentation des produits végétaux. *Production de l’acide lactique utilisé comme conservateur et dans les boissons ; jus de fruit et dans l’industrie de plastique comme monomére. 3_ Bifidobacterium *Bifidobacterium est un genre de bactéries gram-positives , non mobiles , souvent ramifiés anaérobie des bactéries . Ce sont des habitants omniprésents, *Le genre Bifidobacterium possède une voie unique de fructose-6-phosphate phosphocétolase utilisée pour fermenter les glucides *Avant les années 1960, les espèces de Bifidobacterium étaient collectivement appelées " Lactobacillus bifidus Interet des bifidobacterium: L'ajout de bifidobactérie en tant que probiotique au traitement conventionnel de la colite ulcéreuse s'est avéré associé à une amélioration des taux de rémission 4_Les corynébacteries: Bactérie Gram positif non sporulant de forme batonets comporte 22genres ;présence d’arabinogalactane et de meso DAP dans la paroi sa pérméabilité cellulaire est a la base de fermentation glutamique Intérêt des corynébactéries Obtention de la lysine : l’alimentation des animeaux Production de l’acide glutamique : cosmétologie ;alimentation animale ; cuir artificiel fabrication du fromage 5_ les actinomycetes: Les Actinomycetales sont un ordre d' Actinobacteria . Un membre de l'ordre s'appelle souvent un actinomycète . Les actinomycètes sont très divers et contiennent une variété de subdivisions, ainsi que des isolats non encore classifiés bactéries à Gram positif . Ils peuvent être terrestres ou aquatiques Dans le sol, ils se comportent beaucoup comme des champignons Intérêts des actinomycetes: *Production d’antibiotique dans les domaines de santé animal ; l’elevage et l’agriculture *Production d’enzymes ; nucléotides *absence de la production de polysaccharides et d’acides organique Les bactéries solvantgénes du genre clostredium Clostridium est un genre de bactérie à Gram positif il comporte des genres qui peuvent produir des solvant tels que:Ebacterium; fusobacterium Intérêt et produit Important dans le domaine de la pétrochimie la Production de butanol et acétone et l’isopropanol la fabrication des parfums un ingrédient principal de la peinture acrylique à base d'eau Les zymomonas Zymomonas mobilis est une bactérie à Gram négatif , anaérobie facultative, non sporulante, à flagelle polaire, en forme de bâtonnet. C'est la seule espèce trouvée dans le genre Zymomonas ; possèdeent des capacitésnotables de production de bioéthanol , qui surpassent la levure à certains égards. À l'origine, il était isolé de boissons alcoolisées comme le vin de palme africain Intérêt et produit:s Production d’éthanol éspéces Zymomonas mobilis La fermentation des aliments ( pain) et la fabrication des boissons Nouvelles applications de microorganismes a intérêt industriel selon le septième congrès mondial sur la microbiologie 2016: Bioremédiation des polluants hydrocarbonés aromatiques Pseudomonas citronellolis (inde) Décoloration de colorants complexes textiles azo-métalliques Bacillus, Acinetobacter, Staphylococcus, Legionella (turquie) la farine d’ haricots mucuna fermentée avec Lactobacillus. plantarum pourrait être utilisée comme aliment probiotique idéal (Niger) Les nouvelles applications des microorganismes a intérêt industrielle selon la revue scientifique nature ( février 2019): *Les hydrocarbures produits à partir de biomasse par des procédés de fermentation microbienne peuvent servir de carburants de transport liquides de haute qualité et contribuer à une réduction des émissions de GES *Les endolysines de bactériophages présentent un potentiel biotechnologique considérable et ont été utilisées avec succès pour contrôler et détecter les agents pathogènes bactériens; Paenibacillus larvae est une bactérie sporulée Gram-positive qui cause la loque américaine La L-Asparaginase (L-asparagine aminohydrolase, E.C. 3.5.1.1) s'est révélée compétente dans le traitement de la leucémie lymphoblastique aiguë (LAL) * Les souches Alteromonas stellipolaris PQQ-42 et PQQ-44, précédemment isolées dans une écloserie, ont été sélectionnées sur la base de leur forte activité de quorum quenching (QQ), ainsi que de leur capacité à réduire la mortalité induite par Vibrio sur le corail Oculina Patagonica* Conclusion: La grande variété de la production en grande échelle de divers produis qu’on a besoin dans notre vie provient du développement de la microbiologie industriel qui se repose sur : • La recherche permanente de nouveaux microorganismes a intérêt industriel • Le développement des techniques de recherche et de machinerie • L’utilisation des micro-organismes et ces métabolites pour produire / transformer de nouveaux produit dans divers secteurs
