Étude du métabolisme carboné chez Streptomyces pristinaespiralis

Study of the carbonated metabolism of Streptomyces pristinaespiralis

• Auteur / Autrice : Sophie Saffroy
• Direction : Pierre Germain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Procédés biotechnologiques et alimentaires
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fermentation

Bactéries -- Métabolisme

Pristinamycine

Streptomyces

Résumé

Au cours de ce travail, il est apparu que la production des pristinamycines par S. Pristinaespiralis présentait une grande variabilité ainsi que des problèmes de reproductibilité. En effet, lors de la réalisation d'une culture selon un protocole précédemment établi, mais dans un réacteur de géométrie différente, la production de pristinamycines n'était plus observée. Suite à des études sur l'influence de la vitesse d'agitation, de la composition du milieu synthétique et de l'état physiologique de l'inoculum, un nouveau procédé de production en réacteur en mode discontinu a été mis au point. De façon surprenante, au cours de celui-ci, la production des pristinamycines se déclenche lors de la phase de croissance et en absence de limitations nutritionnelles apparentes. La vitesse de consommation du glucose est plus élevée que lors des cultures antérieures à ces travaux, et les acides organiques tels que le lactate et le succinate sont excrétés en très faibles quantités. Lors de ces cultures, le potentiel d'oxydoréduction du milieu chute brutalement lors du déclenchement de la production, ce qui peut constituer un indicateur utile pour le suivi des cultures. Une étude des variations des activités enzymatiques du métabolisme central ainsi qu'un suivi des variations du pH intracellulaire (pHi) au cours de la culture ont également été réalisés. Les activités enzymatiques mesurées ont été corrigées selon les variations du pHi. Il ressort de cette étude microcinétique que la voie des pentoses-phosphate semble être une voie importante pour la synthèse des pristinamycines. Cette observation est en accord avec son activité régénératrice de co-facteurs réduits (NADPH) utilisés lors de la biosynthèse de ces antibiotiques

During this study, pristinamycins production showed variability and reproduction troubles. When a culture was made following the previous experimental procedures but using a different bioreactor, no pristinamycins production was observed. After experimentations on agitation speed, medium composition and inoculum age effect, a new procedure for batch reactor cultures was set. Surprisingly, in these conditions, pristinamycins production occurred during growth phase and without apparent nutritional limitation. Glucose consumption is high, and organic acids as succinic acid and lactic acid were poorly excreted. During these cultures, the redox potential decreased while the pristinamycins production occurred. This could be useful for cultures monitoring. Enzymatic activities of the central metabolism and intracellular pH (pHi) were also assayed during these cultures. Taking into account the pHi for the specific activities led to few differences from the assayed values. The pentoses-phosphate pathway seemed to be important for pristinamycins synthesis. This is in accordance with its reduced co-factors regeneration activity, such as NADPH, which are necessary for the pristinamycins production pathway