Thierry Picaud, CEO / Fondateur, Medinbio
Mardi 22 mars
Valorisation des microalgues : du potentiel
à la diversité des app...
Liege Creative, en partenariat avec :
Medinbio– else we can
Microalgues : petite taille, une infinité de possibilités
Les microalgues = microorganismes possédant un large spectre
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Production de molécules d’intérêt
Production de microalgue : système ouvert
Deux phases de croissance :
• Multiplication
• Production d’un actif cible
accum...
Production de microalgue : système fermé
Production industrielle en système
fermé :
• Gain de qualité (moins de
contaminan...
Production : différence phototrophe/hétérotrophe
En condition phototrophe :
• La lumière comme source d’énergie
• Le dioxy...
Collaboration ULg - Medinbio
Ciblage d’un actif : catégorie des pigments
Production en réacteur hétérotrophe :
Pas de phot...
Démarche Ulg - Medinbio
• Screening des souches d’intérêt therapeutique
• Teneur en matiere active
• Croissance élevée
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Augmentation du rendement en biomasse
La microalgue sélectionnée
est capable de croître en
hétérotrophie
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Perfectionnement des différents paramètres
L’optimisation du milieu
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Conclusion
Du screening de la souche à celui du sucre, en passant par
l’ajustement de paramètres clés :
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Microalgues et la défense des plantes
Qu’est ce qu’un éliciteur ?
Les avantages sont nombreux :
• Substances naturelles
• Pas de résidus
• Pas de résistance
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Qu’est ce qu’un éliciteur ?
• Un éliciteur (SDN) = molécule reconnue par la plante
imitant la présence d’un pathogène
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Les défenses naturelles des plantes
• PTI (PAMP-triggered immunity): PAMPs-MAMPs (exogènes) et DAMPs (endogènes)
• ETI (ef...
PTI : Cascade de réponses (large spectre)
Les microalgues dans tout ça ?
Parois cellulaires composées de MAMPs ou de DAMPs, exemple =
• Chlamydomonas reinhardtii (e...
Laminarine
Laminarine =
• Polysaccharide provenant d’une algue brune (Ascophyllum
nodosum)
• 35% du poids sec de l’algue
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Exemple d’efficacité : sur tabac
Sur tabac contre l’agent de la pourriture molle
Erwinia carotovora
Contrôle Laminarine
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Exemple d’efficacité : sur vigne
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Contrôle Laminarine
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Sur vigne contre Botrytis ...
Exemple d’efficacité : sur vigne
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feuilles(%)Sur vigne contre le mild...
Effet microalgues sur stress abiotique
Effet de l’extrait de microalgues riches en antioxydants (Spirulina
maxima) sur le ...
Microalgues favorisent les microrganismes du sol
Le sol : plus qu’un support physique, un biosupport
- Un tube digestif qui alimente la racine
- Un biofermenteur qui recyc...
La vie secrète du Sol : les microorganismes
Petite taille, grandes actions
Nutriments/
Minéraux
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AntagonismeSDN
Croissance
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Prébiotiques
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Sans intervention Prébiotiques
Ensemencement µorg Ensemecement µ...
Prébiotiques
Intérêt ? Nourrir le sol pour nourrir la plante
Lever les
facteurs
limitants
Carences du sol
Oligosaccharides...
Effet des micro-algues
Effet sur la biomasse microbienne du sol d’application comme
engrais de LEA (lipid-extracted algae)...
Merci de votre attention
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Valorisation des microalgues : du potentiel à la diversité des applications par Thierry Picaud | LIEGE CREATIVE, 22.03.16

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Les microalgues représentent-elles l'or vert de demain ? Le regain d'intérêt porté à ces microorganismes végétaux révèle en tout cas leur potentiel plus que prometteur. Sur le plan académique et en milieu industriel, d'intenses recherches sont menées en vue d'extraire de ces végétaux des produits dérivés de haute valeur ajoutée. On pense évidemment à l'utilisation de la biomasse microalgale pour la production de biocarburants mais aussi pour d'autres débouchés tels que des usages pharmacologiques, cosmétiques, agro-alimentaires, phytosanitaires, …
Si les perspectives de développements économiques sont nombreuses, les défis restent de taille pour l'exploitation à l'échelle industrielle.

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Valorisation des microalgues : du potentiel à la diversité des applications par Thierry Picaud | LIEGE CREATIVE, 22.03.16

  1. 1. Thierry Picaud, CEO / Fondateur, Medinbio Mardi 22 mars Valorisation des microalgues : du potentiel à la diversité des applications.
  2. 2. Liege Creative, en partenariat avec :
  3. 3. Medinbio– else we can
  4. 4. Microalgues : petite taille, une infinité de possibilités Les microalgues = microorganismes possédant un large spectre d’action : • Production de molécules d’intérêt Energetique Therapeutique Nutraceutique • Protection des cultures • Favorise la croissance microbienne du sol
  5. 5. Production de molécules d’intérêt
  6. 6. Production de microalgue : système ouvert Deux phases de croissance : • Multiplication • Production d’un actif cible accumulation : stress ou autre • Production industrielle généralement en système ouvert : • Nécessite de grands espaces • Ouvert = contaminations
  7. 7. Production de microalgue : système fermé Production industrielle en système fermé : • Gain de qualité (moins de contaminant) • Possibilité d’éclairer artificiellement 24/24h • Coûts de production plus élevés
  8. 8. Production : différence phototrophe/hétérotrophe En condition phototrophe : • La lumière comme source d’énergie • Le dioxyde de carbone comme source de C La lumière et le CO2 sont donc des facteurs prépondérants pour la maîtrise des rendements dans ce type de production En condition hétérotrophe : • Pas besoin de lumière • Utilisation d’une source carbonée
  9. 9. Collaboration ULg - Medinbio Ciblage d’un actif : catégorie des pigments Production en réacteur hétérotrophe : Pas de photosynthèse : consommation de sucres
  10. 10. Démarche Ulg - Medinbio • Screening des souches d’intérêt therapeutique • Teneur en matiere active • Croissance élevée • Résistante aux forces de cisaillement • Passage en hétérotrophe : • Choix du substrat ad hoc • Choix longueur d’onde • Méthode de production semi-continue
  11. 11. Augmentation du rendement en biomasse La microalgue sélectionnée est capable de croître en hétérotrophie En utilisant comme source de Carbone un sucre Screening du sucre le plus adéquat (cfr graph) Conséquences : Production accélérée passant de 0,5 g/l à 6 g/l
  12. 12. Perfectionnement des différents paramètres L’optimisation du milieu de culture et d’autres paramètres techniques ont permis de porter les rendements en matière sèche à 18 g/L
  13. 13. Conclusion Du screening de la souche à celui du sucre, en passant par l’ajustement de paramètres clés : Passage de 0.5 g/L de biomasse à 18 g/L Partenariat avec un industriel en cours
  14. 14. Microalgues et la défense des plantes
  15. 15. Qu’est ce qu’un éliciteur ? Les avantages sont nombreux : • Substances naturelles • Pas de résidus • Pas de résistance • Action large spectre • Pas de phytotoxicité • Découverte scientifique récente (10 ans) : Les plantes disposent de mécanismes de défenses face aux pathogènes • Ces mécanismes peuvent être stimulés (SDN) à titre préventif (~ vaccination)
  16. 16. Qu’est ce qu’un éliciteur ? • Un éliciteur (SDN) = molécule reconnue par la plante imitant la présence d’un pathogène • Cette molécule va induire une cascade de défenses naturelles dans les cellules végétales La plante réagit plus VITE et plus FORT • Stimulation de l’expression de gènes de défense • Pique oxydatif (H2O2) • Modifications de la paroi • Production de phytoalexines • … Usage préventif
  17. 17. Les défenses naturelles des plantes • PTI (PAMP-triggered immunity): PAMPs-MAMPs (exogènes) et DAMPs (endogènes) • ETI (effector-trigerred immunity): reconnaissance gène pour gène (défense verticale) Boller and Felix, 2009
  18. 18. PTI : Cascade de réponses (large spectre)
  19. 19. Les microalgues dans tout ça ? Parois cellulaires composées de MAMPs ou de DAMPs, exemple = • Chlamydomonas reinhardtii (eau douce) : oligosaccharides • Pavlova lutheri (eau salée) : cellulose et hémicellulose • Nannochloropsis oculata : cellulose Effet éliciteur d’extrait de macro-algue déjà bien connu Similaire à la paroi de la plante Exemple : laminarine
  20. 20. Laminarine Laminarine = • Polysaccharide provenant d’une algue brune (Ascophyllum nodosum) • 35% du poids sec de l’algue • Un éliciteur bien connu • Activation des gènes de défense • Production de protéines PR (glucanase, chitinase)
  21. 21. Exemple d’efficacité : sur tabac Sur tabac contre l’agent de la pourriture molle Erwinia carotovora Contrôle Laminarine Restriction des symptômes par le traitement à la laminarine Klarzynski et al., 2000
  22. 22. Exemple d’efficacité : sur vigne 0 5 10 15 Contrôle Laminarine Moyennedudiamètredes lésions(mm) Sur vigne contre Botrytis cinerea - 30 % Aziz et al., 2003
  23. 23. Exemple d’efficacité : sur vigne 0% 10% 20% 30% Contrôle Laminarine Surfaceinfectéedes feuilles(%)Sur vigne contre le mildiou Plasmopara viticola - 75 % Aziz et al., 2003
  24. 24. Effet microalgues sur stress abiotique Effet de l’extrait de microalgues riches en antioxydants (Spirulina maxima) sur le blé cultivé en situation de stress salin • Maintenance du rendement même en stress salin • Augmenter le contenu de chlorophylle totale • Stimulation du phénomène antioxydant El-Baky et al, 2008 BA : benzyle adénine AA : acide ascorbique
  25. 25. Microalgues favorisent les microrganismes du sol
  26. 26. Le sol : plus qu’un support physique, un biosupport - Un tube digestif qui alimente la racine - Un biofermenteur qui recycle la matière organique - Le support d’une biomasse bactérienne qui interfère avec la plante - L’habitat de vers et lombrics qui travaillent le sol sans intervention de notre part si le milieu le permet Le sol est le support physique de la plante mais bien plus que ça, c’est aussi :
  27. 27. La vie secrète du Sol : les microorganismes
  28. 28. Petite taille, grandes actions Nutriments/ Minéraux Fixation N Décomposition MO AntagonismeSDN Croissance Racinaire Biomasse Azotobacter Pseudomonas sp. Trichoderma sp Bacillus radicola Rhizobium Coniothyrium minitans Azospirillum Actinomycètes Phanerochaete Lactobacillus Bacillus subtibilis Trichoderma sp. Trichoderma sp Pseudomonas sp.
  29. 29. Prébiotiques 0 2 4 6 0 5 10 15 NombredeUFC Unité de temps Sans intervention Prébiotiques Ensemencement µorg Ensemecement µorg + Prébiotiques
  30. 30. Prébiotiques Intérêt ? Nourrir le sol pour nourrir la plante Lever les facteurs limitants Carences du sol Oligosaccharides C, N, Fe,… ~ Santé humaine/animale Implantation µorg bénéfiques Micro-algues Hydrolysat de levure Acides aminés Sucres Oligoéléments Acide humique Acide fulvique
  31. 31. Effet des micro-algues Effet sur la biomasse microbienne du sol d’application comme engrais de LEA (lipid-extracted algae) de Nannochloropsis salina comparé à la paille de blé (WS) Résultats comparables ! Rothlisberger-Lewis et al, 2016
  32. 32. Merci de votre attention

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