Effet du CO2 sur la croissance et la production de fucoxanthine et d'EPA chez la diatomée d'eau douce Sellaphora minima

Abstract

Les diatomées (Bacillariophyta) sont des algues unicellulaires capables de synthétiser naturellement divers biocomposants de grande valeur pour l’exploitation humaine. Parmi eux, on retrouve d’une part un pigment, la fucoxanthine, doté de propriétés antioxydantes, antitumorales, ou encore anti-inflammatoires. D’autre part, des acides gras polyinsaturés de la famille des oméga-3, dont l’acide eicosapentaénoïque (EPA), utilisé dans des compléments alimentaires et connu pour ses bienfaits dans la prévention des maladies coronariennes. Á l’heure actuelle, l’EPA est essentiellement extrait d’huile de poissons dits « gras », alors que la fucoxanthine provient principalement d’algues brunes marines. Cependant, la surpêche occasionnant des problèmes environnementaux et les algues brunes, généralement cultivées en extérieur, présentant une concentration biomassique en fucoxanthine faible et des conditions de culture difficilement contrôlables, les chercheurs se sont tournés vers l’étude d’alternatives et les diatomées marines ont été largement étudiées comme candidates pour la production de ces composés. Celles-ci, bien que bonnes productrices d’EPA et de fucoxanthine, possèdent néanmoins quelques désavantages dont, principalement, la composition de leur milieu. En effet, la réalisation des milieux marins est coûteuse et laborieuse, notamment, à cause des problèmes de corrosion et de cristallisation du sel. Les chercheurs ont donc judicieusement porté leur attention sur l’étude des diatomées d’eau douce. C’est donc dans ce contexte que s’inscrit ce mémoire en faisant suite à une étude préliminaire publiée par Gérin et al. [91]. sur la mise au point d’un milieu amélioré pour la culture de diatomées d’eau douce, le FDMed. Nous avons donc utilisé les résultats obtenus pour chercher à améliorer la production d’EPA et de fucoxanthine produits par Sellaphora minima, isolée préalablement par le laboratoire de bioénergétique de l’ULiège. Pour ce faire, nous avons analysé l’effet d’un air enrichi en CO2 (2% v/v) ainsi que différentes compositions et concentrations en tampon dans le milieu sur la croissance et la production d’EPA et de fucoxanthine de la diatomée d’eau douce en autotrophie. Nous avons constaté que l’enrichissement de l’air avec 2% en CO2 permet d’accélérer fortement la production de biomasse et d’augmenter la concentration volumique maximale d’EPA et de fucoxanthine chez S. minima. L’étude de l’effet des tampons a révélé que certains d’entre eux ont un effet inhibiteur de la croissance cellulaire et une diminution de la productivité d’EPA et de fucoxanthine. Ce mémoire apporte donc des pistes pour l’optimisation des conditions de culture de Sellaphora minima qui pourraient placer la diatomée d’eau douce comme une candidate potentielle pour la production à grande échelle d’EPA et de fucoxanthine