Etude de sécrétomes fongiques pour optimiser la dégradation enzymatique des tourteaux de soja pour l'alimentation animale

par Delphine Grandmontagne

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Jean-Guy Berrin et de Virginie Neugnot.

Soutenue le 24-06-2021

à Aix-Marseille , dans le cadre de Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) , en partenariat avec Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (France) (laboratoire) et de Association nationale de la recherche technique (France) (laboratoire) .

Le président du jury était Pedro Maldonado Coutinho.

Le jury était composé de Emilie Recoules, Mickaël Lafond.

Les rapporteurs étaient Claire Dumon, Caroline Rémond.

mots clés

• Champignon Filamenteux
• Sécrétome
• Tourteau de soja
• CAZymes
• Alimentation AnImale
• Cocktail Enzymatique
• Protéines végétales texturées
• CAZymes
• Animaux -- Alimentation
• Enzymes fongiques

Résumé

Face à une population mondiale croissante, nourrir la planète avec une alimentation saine, durable et abordable est un des enjeux des années à venir. Leader mondial dans la production d’additifs et de solutions nutritionnelles pour l’alimentation animale, Adisseo a pour objectif de favoriser la croissance de l’animal tout en veillant à son bien-être et au développement durable. Adisseo développe les cocktails enzymatiques Rovabio®, capables d’améliorer la digestibilité des aliments chez les monogastriques. L’objectif de cette thèse était d’identifier, au sein de la biodiversité fongique, des enzymes capables de supplémenter le cocktail Rovabio Advance® pour améliorer la solubilisation du tourteau de soja, co-produit riche en protéines. Un criblage de 50 souches de la collection de champignons filamenteux CIRM-CF a permis d’identifier une souche d’c terreus qui secrète des enzymes capables de supplémenter efficacement le cocktail industriel. L’analyse comparative des secrétomes fongiques a ensuite permis de révéler un intérêt pour les enzymes actives sur la pectine. Quatre enzymes d’Aspergillus, appartenant aux familles CE5, GH95, GH146 et PL26 ont été sélectionnées, produites en système hétérologue et caractérisées. La supplémentation du sécrétome d’A. terreus avec les enzymes sélectionnées a permis une meilleure solubilisation des protéines et des polysaccharides du tourteau de soja. En parallèle, le sécrétome d’A. terreus produit en bioréacteur a maintenu sa capacité à supplémenter le Rovabio®, ce qui pourrait permettre d’envisager une application à l’échelle industrielle de ces travaux.

mots clés

• Filamentous Fungi
• Secretome
• Soybean Meal
• CAZymes
• Animal Feed
• Enzymatic Cocktail

Titre traduit

Study of fungal secretome to optimize soybean meal degradation in animal feed

Résumé

With the growing world population, feeding the planet with healthy, sustainable and affordable food is one of the challenges of the next decade. As a world leader in the production of additives and nutritional solutions for animal feed, Adisseo's objectives are to promote animal growth while ensuring animal welfare and sustainable development. Adisseo develops Rovabio® enzymatic cocktails, able to improve the digestibility of feed in monogastric animals. The objective of this thesis was to identify, within the fungal biodiversity, enzymes capable of supplementing the Rovabio Advance® cocktail to improve the solubilization of soybean meal, a protein-rich co-product. A screening of 50 strains from the CIRM-CF filamentous fungi collection allowed the identification of an Aspergillus terreus strain that secretes enzymes able to supplement the industrial cocktail. Comparative analyses of fungal secretomes then revealed an interest in pectin-degrading enzymes. Four Aspergillus enzymes, belonging to the CE5, GH95, GH146 and PL26 families were selected, produced heterologously and characterized. The supplementation of the A. terreus secretome with the selected enzymes allowed a better solubilization of proteins and polysaccharides from soybean meal. In parallel, the A. terreus secretome produced in bioreactor retained its capacity to supplement Rovabio®, which could allow to consider an industrial scale application of this work.