Notice
La transformation enzymatique des algues : production d'alginate-lyases et perspectives d'applications
Aasen I.M., Folkvord K., Levine D.W.
Applied Microbiology and Technology, 1992, n° 37, p. 55-60 - Texte en Anglais
Doct primaire manquant
Analyse
Le développement de nouveaux produits à base d'algue dans l'alimentation humaine, la cosmétique, l'agrofourniture (...) s'appuie notamment sur la mise en oeuvre de nouvelles techniques de conservation et de transformation de la matière première algale. A coté des traitements unitaires classiques (séchage, réduction, cuisson, extraction aqueuse etc.), la transformation par voie enzymatique offre des perspectives intéressantes. Ainsi, dans les secteurs de la viande, des jus de fruits et de l'amidonnerie, le développement depuis 10 ans de traitements enzymatiques a permis de créer de nouveaux produits, d'améliorer la qualité de produits existants et de réduire les coûts de transformation.
En ce qui concerne les algues brunes, les enzymes de dégradation des alginates, et notamment les alginate lyases, constituent une piste prometteuse. Ces enzymes présentent la capacité de transformer les macromolécules d'alginate en molécules de masse inférieure et de structure différente (petits polymères, oligomères). Si les alginate lyases ne sont pas à l'heure actuelle commercialisées, elles offrent en revanche un large éventail d'applications actuelles ou potentielles dans les domaines de la transformation, la valorisation et la caractérisation biochimique des algues brunes et de leur polysaccharide majeur, l'alginate.
Le CEVA mène depuis trois ans en collaboration avec l'IFREMER et l'ENSAR, un programme de recherche dont l'objectif est l'optimisation de la production d'alginate lyases, en fermenteur, à partir d'une souche bactérienne. Les travaux réalisés ont porté sur la productivité de l'enzyme, sa stabilité et son taux de pureté. Ils ont permis d'obtenir en un temps court, sur un milieu simple, une forte production d'enzyme contenant peu de contaminants protéiques.
L'optimisation des conditions de culture en fermenteur permet d'augmenter très nettement la quantité d'enzyme produite, par rapport aux résultats obtenus en ballons agités. A 20-25°C, la production obtenue est 10 fois supérieure aux meilleurs résultats décrits dans la littérature (publications et brevets). Par ailleurs la production d'alginate lyase étant strictement corrélée à la croissance bactérienne, l'optimisation des conditions de culture permet d'améliorer de façon notable la qualité de l'extrait enzymatique. L'activité spécifique de la solution enzymatique produite, représentative du degré de pureté, est 20 fois supérieure aux meilleurs résultats décrits. Le milieu atteint ainsi le niveau de pureté d'un extrait enzymatique de Klebsiella aerogenes purifié par chromatographie d'interaction hydrophobe (Aasen et al., 1992). Des étapes de purification coûteuses, telles que des chromatographies, ne devraient donc pas être nécessaires dans le cadre d'une production industrielle.
La préparation enzymatique, fractionnée et concentrée par ultrafiltration, puis lyophilisée, peut par ailleurs être conservée au congélateur pendant plus de 6 mois sans diminution significative de l'activité.
Cette enzyme est de plus, non seulement active à température ambiante, mais aussi halotolérante : la teneur en chlorure de sodium du milieu n'influe pas significativement sur son activité. Ceci permet d'entrevoir diverses applications de l'enzyme, depuis la transformation des alginates en solution, jusqu'à la transformation de substrats plus complexes (algues brutes ou semi-transformées).
Les travaux se poursuivent actuellement dans deux directions :
- Etude technico-économique (calcul du coût de production de l'enzyme)
- essais techniques de faisabilité, notamment dans certains secteurs industriels utilisateurs d'alginate.
La recherche d'un partenaire industriel est au programme de cette année.
Analyse réalisée par : Mabeau S. / CEVA
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