Etude du flux carboné chez Clostridium butyricum

Study of carbon flow in clostridium butyricum

• Auteur / Autrice : Samir Abbad Andaloussi
• Direction : Henri Petitdemange
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie structurale, moléculaire et cellulaire
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Commande, Théorie de la

Métabolisme

Glycérine

Méthanisation

Résumé

Le métabolisme anaérobie du glycérol chez clostridium butyricum a fait l'objet d'une étude physiologique approfondie. Dans un premier temps nous avons isolé de nouvelles souches de C. Butyricum capables de fermenter du glycérol obtenu à partir d'une unité d'estérification d'huile de colza. A partir de cultures en mode continu, une analyse biochimique complète a permis de définir les voies métaboliques de dissimilation du glycérol : une première voie majoritaire qui conduit à la production du 1,3-propanédiol et une seconde voie qui permet la production des acides acétique et butyrique et de l'énergie nécessaire au développement cellulaire. Ces deux voies évoluent parallèlement avec D ce qui donne un rendement en 1,3-PD constant quel que soit D et la concentration en glycérol utilisée. Le suivi de l'évolution des nucléotides intracellulaires avec D nous a montré qu'en augmentant ce dernier il y a accumulation du NADH et de l'acétyl-COA jusqu'à des concentrations critiques à partir desquelles la bactérie ne peut plus oxyder le NADH synthétisé. Aux forts D, la présence de glycérol résiduel dans le milieu et de fortes concentrations intracellulaires de NADH nous ont amené à la conclusion que l'activité glycérol deshydratase est l'étape limitante de cette fermentation. Pour confirmer ceci, nous avons ajouté au milieu de cultures deux autres substrats qui peuvent être réduits par la PD deshydrogénase. L'utilisation de tels substrats a permis de montrer que l'activité PD deshydrogénase n'est pas limitante et que c'est bien la glycérol deshydratase qui limite la production du 1,3-PD. Cette étude a également permis de montrer que le rapport NADH/NAD#+ intervient sur l'activité de la GAPDH ce qui permet à la bactérie de contrôler le flux carbone vers la production des acides. Des mutants qui ne dégagent plus de H#2 ainsi que des mutants résistants à l'alcool allylique ont été obtenus, leur étude a montré que leur production en 1,3-PD n'a pas augmenté mais que c'est la production du butyrate qui a changée.