Optimisation d'un bioprocédé novateur de production et de purification d'un biosurfactant écologique pour des applications industrielles

 

Louis Tessier

Cégep de Shawinigan

 

Domaine : organismes vivants

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2011-2012

Ce projet de recherche vise à améliorer et optimiser un procédé que nous avons développé depuis 2008 et qui consiste à produire un surfactant microbiologique appelée « surfactin » par des techniques de fermentation. Contrairement aux surfactants de synthèse (d'origine pétrolière), les biosurfactants, comme le surfactin, sont biodégradables, non toxiques, digestibles et biocompatibles. Les teneurs requises sont mille fois moins que les surfactants chimiques.

De plus, nous avons développé un procédé ingénieux de purification du surfactinen utilisant les technologies d'ultrafiltration et de  nanofiltration, lesquelles permettent de séparer physiquement le produit et d'éliminer les impuretés sans avoir recours aux coûteux procédés chimiques d'extraction. Nous avons réussi à recueillir le surfactin à un niveau de pureté de 95 %. Toutefois, nous récupérons seulement 70 % du surfactin initialement synthétisé en bioréacteur.

Nous voulons optimiser les étapes de filtration pour augmenter le taux de récupération à plus de 90 %. De plus, afin de réduire les coûts afférents à la production de surfactin, nous voulons tester des milieux de culture bon marché (mélasse, lactosérum, huiles végétales, amidon...) pour la production de surfactin. Nous voulons également tester une autre méthode alternative de fermentation, soit la fermentation en mode discontinu alimenté (fed-batch) pour augmenter les rendements de production.

Cette méthode repose sur le contrôle de la croissance microbienne en bioréacteur. Avec les résultats obtenus dans ce projet, il sera possible de faire la conception d'un procédé commercial rentable à l'échelle industrielle.