Développement d'un système d'électrostimulation externe, à l'aide de champs électromagnétiques, pour améliorer les rendements de production de bioprocédés industriels existants

 

Louis Tessier

Cégep de Shawinigan

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2014-2015

Le développement des bioprocédés industriels au Québec fait face à une forte concurrence internationale, notamment en provenance des pays émergents. Pour augmenter la compétitivité des entreprises québécoises, de nouvelles innovations au niveau des procédés fermentaires doivent être testées afin d'accélérer le métabolisme microbien, augmenter les rendements de production des biomolécules d'intérêt et/ou réduire notablement les temps de fermentation. À cet égard, nous proposons de tester une nouvelle innovation technologique qui consiste à appliquer un champ électromagnétique de très faible intensité, dans une boucle externe au bioréacteur de production, afin d'électrostimuler les cellules microbiennes.

En effet, une électrostimulation de faible amplitude augmente la porosité des membranes cellulaires, élève la perméabilité des canaux ioniques et accélère la vitesse du métabolisme microbien, ce qui réduit significativement les temps de fermentation. Pour développer cette technologie, nous proposons de la tester sur deux bioprocédés existants déjà optimisés, soit un procédé de production d'un biosurfactant écologique par Bacillus subtilis, et un procédé de production de protéases thermostables par Bacillus licheniformis.

Les résultats attendus sont une réduction notable du temps de fermentation, et/ou une augmentation significative du rendement de production des biomolécules sur une période de temps plus courte ou équivalente à celle observée chez des cellules non stimulées. Le but ultime de ce projet est de développer une technologie peu coûteuse qui serait facilement commercialisable à l'échelle industrielle.