Cours 7: Microbiologie industrielle et environnementale Flashcards
dans quels domaines de l’industrie est ce que la microbio est utilisée (5)
- agro alimentaire
- industrie pharmaceutique/ nutraceutique
- agriculture / horticulture / foresterie
- environnement
- chimie
pour quoi est ce que la microbio est utile en agro aliemntaire
saveurs / arômes / fermentation / yogourt / fromage
pour quoi est ce que la microbio peut être utile en pharmaceutique / nutraceutique
Ab / inusline / vitamines
pour quoi est ce que la microbi peut être utile en agriculture / horticulture / foresterie
biostimulants / biopesticides / biofertilisants / énergie / biodiesel
pour quoi est ce que la microbio peut être utile en environnement
bioremétation des sols pollués / traitement eaux usées
pour quoi est ce que la microbio peut être utile en chimie
production de solvants / enzymes
quand est ce que les MO ont commencé à être exploités
depuis néolithique (-8000) quand ils ont fondé agriculture et élevage
qu’est ce qui a été découvert pendant la période néolithique
- fermetnation des sucres en alcool
- caillé du lait et fromages
à quelle échelle (3) est ce que les MO sont utilisés en industriel
- transformation / conservation aliments
- synthèse des produits
- production en masse des MO
qu’est ce qu’on obtient lorsqu’on fait réagir des substances ou matières primaires avec de bioréacteurs et fermenteurs
obtient produits finis ou MO (probiotiques)
quels sont les 3 types de bioréacteurs ou fermenteurs utilisés en industriel pour transformer des substances
- MO
- enzymes
- milieux de culture
quels sont les 3 modes qui permettent d’opérer les bioréacteurs et fermenteurs en industriel
- culture discontinue par bâchée
- culture continue
- en perfusion
quelle est la capcité d’un bioréacteur
> 1 m cube, peut atteindre 140 000L
comment se fait la culture discontinue avec bioréacteur et fermenteur
produciton en masse de MO à haute densité et à grande échelle en contrôlants des paramètres physico chimiques ( T / pH / O2 / CO2 / agitation)
quelle est la capacité d’un bioréacteur / fermenteur selon le volume utilisé
volume multiplié par facteur de 10 (100L pour bioréacteur de 1000L)
comment fonctionne un bioréacteur / fermenteur en culture continue
nutriments frais ajoutés en continu mais qu’un volume équivalent de culture est retiré donc maintient des cellules en phase exponentielle de croissance; production stable de biomasse ou de métabolites en contrôlant paramètres comme le pH, l’oxygène et la température
comment fonctionne le mode de perfusion des bioréacteurs / fermenteurs
comment fonctionne le mode de perfusion de bioréacteur / fermenteur cellules sont retenues dans le bioréacteur à l’aide de filtres ou de systèmes de rétention, tandis que les nutriments frais sont ajoutés en continu et les déchets éliminés. Ce mode permet d’atteindre de hautes densités cellulaires et d’optimiser la production de protéines ou de métabolites
qu’est ce que sont les ferments lactiques
groupe de b capable de fermenter les glucides en produisant de acide lactique
quelles sont les 2 catégories de fermentation lactiques et leur différence
- fermentation homolactique: faite par b homofermentaires et produit juste acide lactique
- fermentation hétérolactique: fait par b hétérofermentaires et produit acide lactique / O2 / éthanol / autres acides
quels types de bactéries sont les ferments lactiques
- Gram +
- aérotolérants (anaérobies partiellement tolérants à O2)
- non sporulantes
- immobiles
- coques / batonnets / chaînette
quel est le métabolisme des ferme nts lactiques
métabolisme fermentatif (sans cytochrome)
quels sont les habitats habituels des ferments lactiques
- sols
- débris végétaux
- muqueuses animales
- lait
- tubes digestifs des animaux
quels sont les 5 substrats des lactobacillus
- lait
- viande
- poissons
- végétaux
- céréales
quel est le substrat des bifidobacterium
lait
quels types de b sont les lactobacillus
bacilles en chainette
est ce que les lactobacillus ont un pouvoir acidifiant ou alcalinant
pouvoir acidifiant du lait à pH=3,5
quels sont les 3 groupes de lactobacillus selon le métabolsime / forme / génétique
- groupe 1:
- cellules: longues en palissades
- fermentation: homof.
- produits: lactate - groupe 2:
- cellules: courtes en filaments
- fermentation: homo (hexoses) et hétéro (pentoses)
- produits: lactate ou lactate + acétate + CO2 - groupe 3:
- cellules: courtes séparées
- fermentation: hétéro
- produits: lactate + acétate/éthanol + CO2
à quel type de lactobacillus apartiennent ces b:
L. bifermentans
L. brevis, L. confusus L. viridescens, L. kefir, L. reuteri,L. buchneri, L. sanfrancisco, L. fermentum
groupe 3
à quel type de lactobacillus apartiennent ces b:L. delbrueckeii, L. acidophilus, L. gasseri, L. helveticus
groupe 1
à quel type de lactobacillus apartiennent ces b: L. casei, L. sake, L. bavaricus, L . plantarum
groupe 2
à quel espèce de b appartiennent ces sous espèces: delbrueckeii, bulgaricus, lactis
L. delbrueckeii
à quel espèce de b appartiennent ces sous espèces: casei, pseudoplantarum, tolerans, rhamnosus
L. casei
de quel type de b sont les Bifidobacterium
actinobactéries
quelles sont les formes possibles des Bifidobacterium
coccoïde, allongée avec bifurcations
quel est l’arrangement cellulaire des Bifidobacterium
chainettes qui ressemblent à filaments
qu’est ce que les Bifidobacterium produisent
- acide acétique
- acide lactique
- acide formique
- éthanol
- acide succinique
quel est le métabolisme des Bifidobacterium et comment est leur tolérance au pH et à la température
- anaérobies stricts
- mésophiles
- tolèrent pas ph<4,5
de quelle espèce sont ces bactéries: B. bifidum
B. dentium
B. magnum
Bifidobacterium
quelles sont les 4 applications des biotechnologies des ferments lactiques
ØTransformation d’aliments ØBiopréservation ØFabrication d’additifs ØProbiotiques
quelles sont les 5 étapes de la préparation du lait pour faire du yogourt
- Standardisa1on
- Homogénéisa1on
- Pasteurisa1on
- Enrichissement
- Refroidissement 42-44°C
quelle est l’utilisation des b dans la production de yogourt
Ensemencement avec Lactobacillus delbruckii s-sp. bulgaricus (pour acidité) et Streptococcus thermophiles (pour aromes)
selon quoi est ce que les procédés de fabrication du yogourt sont adaptés
selon texture du yogourt: ferme / liquide / brassé
quelle doit être la condition de conservaiton de yogourt ferme
Conditionné en pot à l’étuve 42°C pendant 3 heures
comment est-il possible d’avoir du yogourt ferme
Coagulation: l’acide lactique produit par Lactobacillus modifie la structure de la caséine qui forme un caillé
comment se fait la coagulation du yogourt liquide
dans une cuve
comment est ce que le yogourt liquide est produit/ à partir de quoi
yaourt liquide est produit avec le yaourt brassé qui est battu dans les cuves avant le conditionnement
comment sont conservés les yogourts liquides et brassés
caillé est brassé mécaniquement, refroidi et conditionné en pots qui seront conservés en chambre froide
quelles sont les 2 étapes / caractéristiques importantes pour l’élaboration du yogourt
- Coopération entre L. delbruckii s-sp. bulgaricus et S. thermophilus
- rapport de concentration de 1:1 pour les 2 souches
que se passe-t-il si il y a ptédominance de L.
delbruckii s-sp. bulgaricus vs S. thermophiles
- prédominance de L.
delbruckii s-sp. bulgaricus: trop acide - prédominance de S.
thermophiles: yogourt sans aromes
en quoi se transforme le lactose pendant le métabolsime de fermentation du yogourt
- lactose devient glucose et galactose
- glucose devient pyruvate qui devient lactate
quelles peuvent être 4 autres applications de fermentation lactique
- choucroute
- autre légumes
- pains au levain
- charcuterie
comment fabriquer des additifs/bioproduits
immobilisation de L. delbruckii s-sp. bulgaricus dans des billes d’alginate pendant 6 jours donc production d’acide lactique
quels sont les 3 application/industries de bioproduits/additifs
- agro alimentaire: adfitif acidifiant / exhausteur de gout / antioxydant
- pharmaceutique et cosmétique
- solvant pour fabrication de cuir / textile / plastique
quelles sont les 5 étapes de production de fromage
- caillage de lait par ferments lactiques et présure
- moulage du caillé
- égouttage
- salage
- affinage
quel est le présure utilisé pour la fabrication du fromage
enzyme protéolytique = chymosine isolés de l’estomac du veau
quels sont les 6 types de fromage
1 - Fromages blancs (= fromages frais)
2 - Pâtes molles à croûte fleurie
3 - Pâtes molles à croûte lavée
4 - Pâtes pressées non cuites
5 - Bleus ou pâtes persillées
6 - Pâtes pressées cuites
comment sont produits les fromage à pates molles / croute fleurie
sont ensemencés en surface avec des souches de Penicillium camemberti
pourquoi est ce que la croute des fromage peut être molle
caillé n’a subit ni chauffage, ni pressage
V/F: le caillage est pareil pour tt les types de fromage
V: ferments lactiques et présure
à quel niveau sont les différences de fabrication selon les types de fromages
techniques du moulage, l’égouttage, le salage, et l’affinage sont très diverses
qu’est ce qui est ajouté dans la préparation de fromage à pate dure
chlorure de calcium est ajouté
comment est produit le roquefort
affiné par l’ensemencement des spores du champignon
Penicillium roquefortii lors du moulage du caillé
comment est produit le vinaigre (acide acétique)
à partir d’alcool (éthanol) par l’action des bactéries acétiques qui nécessitent de l’O2 = fermentation aérobique
qu’est ce que la mère de vinaigre
biofilm de bactéries acétiques qui se forme en surface du vinaigre (bactérie de Gluconoacetobacter europaeus (Famille Acetobacteriaceae) ou Acetobacter aceti)
quelle est la consistance de la mère de vinaigre
gélatineuse mais ferme
pourquoi est ce que la mère de vinaigre doit flotter
pour bon fonctionnement de acétification (car besoin de O2)
quels sont les 2 avantages des Bioréacteur à vinaigre sur copeaux de bois
- application à grande échelle
- moindre cout
quelle est la méthode utilisée pour faire des mère de vinaigre à petite échelle pour des vinaigres de qualité
biofilm en interface air-liquide, méthode d’Orléans
quelle b est utilisée pour la fabrication industrielle d’a.a.
Corynebacterium glutamicum (Actinobatérie) est largement utilisée pour la fabrication industrielle d’acide aminé
(glutamate, E 620 exhausteur de goût et d’arôme)
pourquoi est ce que les champi sont utilisé en biotechnologies
car sont décomposeurs de matières organiques et sont capables de produire une large gamme d’enzymes hydrolytiques (lipases, protéases, oxygénases, péroxydases, cellulases, amylases)
pourquoi est ce que les levures peuvent être utilisées en biotechnologie
servent de ferments
pourquoi est ce que les champi sont redoutables
pathogènes et agents de pourritures qui causent des pertes considérables
commente est ce que la levure peut être utilisée en santé
production du vaccin contre hépatite B
V/F: les champi peuvent être utilisés pour faire du matériel d’emballage
V
quels sont les 3 macronutriments essentiels à la fertilisation / nutrition des plantes
- Azote (N)
- Phosphore (P)
- Potassium (K)
quels sont les principaux oligo éléments nécessaires pour nutrition et fertilisation des plantes
- Magnésium, Calcium, Soufre, Fer, Zinc, Manganèse, Molybdène, Bore, Iode, Sélénium…
quel est le principe des biofertilisants
transforment les forment non assimilables de matière organique / oligo éléments / nutriments en forme assimilable pour les plantes
comment le phosphore peut-il devenir assimilable pour les plantes
mycorhizes arbusculaires jouent un rôle fondamental dans l’assimilation du P aussi pour les formes solubles qu’insolubles
comment se fait l’assimilation de l’azote / 2 techniques
- fixation de N2 atomsphérique
- assimilation de azote à partir de matière organique (foems minérales ou organiques)
comment se fait assimilation de azote à partir de matière organique
plusieurs groupes de bactéries et champignons décomposent la matière organique en ammonium, nitrate et acides aminés
quelles sont les MO qui permettent la fixation de N2 atmosphérique en forme symbiotique
- Nodosités avec Rhizobia/Légumineuses
- Frankia/Aulnes
- Cyanobactéries
quelles sont les bactéries saprotrophes du sol qui permettent la fixation de N2 atmosphérique
Azospirillum: genre d’Alphaprotobacteria avec une quinzaine d’espèces qui fixent le N2 dans la rhizosphère des plantes
à quoi servent les PGPR (Plant Growth Promo-ng Rhizobacteria)
groupe de b hétérogène qui sont bénéfiques à la croissance et protection des plantes
quels sont les 3 mécanismes d’action des PGPR
- solubilisation des minéraux
- production des phytohormones (auxines, cytokinines, gibbérellines, éthylène, acide abscissique)
- phytoprotection
