I.1.2. Procédés de production d'acide
glutamique
La production de L-glutamate par C. glutamicum
résulte de l'application des contraintes (Figure I.3).
Fig. I.3: Cinétique de production du
glutamate au cours d'un procédé de production.
Initialement, la source carbonée est utilisée
pour la croissance (synthèse de la biomasse), puis une contrainte est
appliquée aux C. glutamicum de façon à faire
excréter du glutamate parce que l'acide glutamique n'est pas
excrété spontanément par les cellules. (Boulahya,
2010).
On distingue deux types de contraintes: contraintes chimiques
et contraintes physiques.
I.1.2.1.Contraintes chimiques induisant la production
d'acide glutamique
a. Limitation en biotine
C. glutamicum est une bactérie auxotrophe
pour la biotine ,cette auxotrophie est due à l'absence du gène
bioF qui code la 7-céto-8 aminopilargonate synthétase
responsable de l'une des étapes de synthèse de la biotine chez
C glutamicum (Hatakeyama et al., 1993a; Hatakeyama et
al., 1993b) sa limitation pendant la fermentation glutamique provoque
une réduction de la synthèse des phospholipides et une
augmentation du rapport acides gras saturés / acides gras
insaturés. Cette modification métabolique permet un basculement
de la croissance vers la production du glutamate (Clément et
al., 1984 ; Clément et Lanéelle, 1986 ; Demain et
Bimbaum, 1968; Shibukawa et Ohsawa, 1966).
b. Ajout de pénicilline
La pénicilline inhibe la synthèse du
peptidoglycane mais ne modifie ni la teneur en acide gras ni la teneur en
phospholipides membranaire (Shibuvkawa
et.al, 1968).master 2013. L'ajout de
pénicilline permet de produire l'acide glutamique tout en utilisant des
matières premières riches en biotine (Sommerson et Philips,
1962).
e. Chapitre I Etude bibliographique
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Ajout de tensioactif
L'ajout de tensioactif diminue la quantité de
phospholipides cellulaires de plus de 50% et le rapport acides gras
saturé / acides gras insaturés est augmenté contrairement
à la pénicilline (Huchenq et al.,1984 ).
l'ajout de tensioactifs comme des acides gras saturés
et ses dérivés dans un milieu riche en biotine permet
d'excréter du glutamate (Duperray et al., 1992; Takinami et
al., 1965; Takinami et al., 1968).
Marquet et al. (1986) ont montré que l'ajout
de tensioactifs tel que le polyéthyléneglycol stéarate,
polyéthyléneglycol palmitate, ou laurylamine permet d'obtenir un
titre final en glutamate compris entre 80 et 100 g.l-1. Dans un
milieu riche en biotine, l'ajout des détergents tels que
poly-oxyéthyléne sorbitane mono palmitate (Tween 40) ou le
poly-oxyéthyléne sorbitane monostéarate (Tween 60)
favorise la production de glutamate (Duperray et al., 1992 ; Takinami
et al.,1965 ).
f. Ajout d'anesthésique local
Dans un milieu riche en biotine, C. glutamicum
excrète jusque 15 g.l-1 de glutamate en présence
d'un d'anesthésique local tel que la tétracaine (Lambert et
al., 1995) ce qui provoque une altération physique de la
membrane sans aucune modification de sa composition ni ses
propriétés biochimiques.
g. Limitation en acide oléique et
glycérol
Des souches de Corynébacteries auxotrophes pour le
glycérol ou des acides gras comme l'acide oléique produisent de
glutamate (Kanzaki et al., 1967 ; Nakao et al.,1970). Dans un
milieu limité en acide oléique, 100 g.l-1 de glutamate
a été atteint avec du glucose comme source de carbone (Miescher,
1975). L'équipe de Nakao s'est intéressée à
Corynebacterium alkanolyticum auxotrophe pour le glycérol. La
carence en glycérol chez cette bactérie induit l'excrétion
d'acide glutamique quelle que soit la source de carbone utilisée (Nakao
et al.,1970).
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