Procédés de biosynthèse de composés phénoliques dérivés de la vanilline par bioconversion d'eugénol
Langue Français
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Modalités de diffusion de la thèse :
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Thèse confidentielle jusqu'au 01/01/2016.
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Auteur : Lambert, Fanny
Date de soutenance : 29-11-2013
Directeur(s) de thèse : Reichhart, Danièle
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Biotechnologies
Classification : Génie chimique, technologies alimentaires
Mots-clés libres : Vanilline, Bioconversion, Eugenol, Biocatalyseur
Mots-clés :
- Induction enzymatique
- Biotechnologie
- Expression génique
- Biosynthèse
- Vanilline
Résumé : La vanillyl alcool oxydase est un biocatalyseur prometteur d’un point de vue réactionnel en raison de sa faible sélectivité sur les composés phénoliques substitués en position para. Elle catalyse l’oxydation d’une large gamme de dérivés 4-hydroxybenzylique, des réactions de déméthylation oxydative, de désamination, de déshydrogénation et d’hydroxylation ; notamment celle de l’eugénol. L’hydroxylation de ce dernier conduit à la formation d’alcool coniférylique. Dans le but d’utiliser l’eugénol comme substrat de biosytnhèse de dérivés vanilliques, nous avons développé, au cours de ce travail de thèse, deux souches exprimant le biocatalyseur d’intérêt : une souche de levure et une souche bactérienne.La première partie de la thèse a donc consisté à mettre au point un système d’expression pour la production de VAO dans la levure de boulanger et un procédé d’hydroxylation de l’eugénol en fermenteur. Le principal apport réside dans la construction de la souche 93645, qui contient la cassette d’expression VAO et une activité oxydase propre permettant la bioconversion de l’alcool coniférylique formé en acide férulique. En fonction des conditions de fermentation, 20 g/l d’alcool coniférylique ou 27 g/l d’acide férulique sont produits par les cultures de S. cereviaise- VAO 93645. La reproductibilité des procédés, ainsi que leur faisabilité à l’échelle pilote, ont été démontrés.Dans la seconde partie de cette étude, le même travail de clonage a été réalisé dans la souche Amycetales Streptomyces setonii ATCC 39116. La bactérie, reclassifiée en 2009 sous le nom d’Amycolatopsis sp 39116, est connue pour sa capacité à bioconvertir l’acide férulique en vanilline ; d’où l’intérêt d’exprimer l’enzyme VAO dans cette souche. Plusieurs stratégies de clonage ont été expérimentées et une souche recombinante, exprimant une activité VAO active a été obtenue. Les conditions optimales pour l'utilisation de cette dernière dans le cadre de la production de vanilline et d’alcool coniférylique ont été identifiées. Elles conduisent à la biosynthèse de 0,4 g/l vanilline et de 15 g/l d’alcool coniférylique. Les résultats mettent en évidence une activité insuffisante des oxydases de Streptomyces sur l’alcool coniférylique formé. Ce type de production n’a encore jamais été réalisé chez S. setonii et ces premiers résultats demandent encore des mises au point avec, sans doute, le clonage d’oxydases hétérologues permettant la bioconversion de l’alcool coniférylique formé en acide férulique.
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2013STRAJ116
Type de ressource : Thèse
