La lévane-saccharase de Bacillus subtilis : production, purification et application à la synthèse de lévanes et de fructooligosides

Levansucrase from bacillus subtilis: production, purification and application to the synthesis of levans and fructooligosaccharides

• Auteur / Autrice : Olivier Euzenat
• Direction : Didier Combes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie. Biotechnologie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fructose

Glucides

Bacillus subtilis

Biotechnologie

Oligosaccharides

Résumé

La levane-saccharase de bacillus subtilis catalyse le transfert de residus fructosyle a partir du saccharose. Les produits de cette enzyme, les levanes, sont des polymeres ramifies pouvant contenir plusieurs centaines de milliers de residus fructosyle. Nous avons optimise la production de l'enzyme en fermenteur par modification du milieu et des conditions de la culture cellulaire. La mise au point d'une methode de purification de la levane-saccharase nous a ensuite permis d'effectuer une etude cinetique de l'enzyme lors de laquelle l'effet inhibiteur du glucose a ete demontre, ainsi que l'effet activateur des courts fructooligosides. Nous avons egalement realise des syntheses de levanes en faisant varier la concentration initiale du saccharose ou la temperature de reaction. Ces syntheses ont ete realisees a partir de l'enzyme libre ou de sa forme immobilisee sur differents supports solides. Elles ont montre que l'enzyme immobilisee permettait d'obtenir un meilleur rendement en levanes que l'enzyme libre, par diminution de l'importance de l'hydrolyse (transfert de fructosyle sur une molecule d'eau). Par contre, les levanes produits par l'enzyme immobilisee ont des degres de polymerisation beaucoup plus importants que ceux obtenus avec la levane-saccharase sous forme libre. Ceci entraine une gelification du milieu, sauf dans des solutions de haute force ionique. En outre, l'enzyme immobilisee est difficilement reutilisable par suite d'une obstruction de ses pores par les levanes. Nous avons par ailleurs realise la separation des levanes et des autres constituants du milieu reactionnel par chromatographie et recherche des techniques de caracterisation des produits de l'enzyme. Enfin, nous avons produit des solutions a haute teneur en fructose par l'utilisation conjointe de la levane-saccharase de bacillus subtilis, de la glucose-isomerase d'actinoplanes missouriensis et de la fructosyl-transferase d'aspergillus niger, l'hydrolyse des produits etant effectuee par un melange d'inulinases