Milieux de Culture Industriels

Milieux de Culture Industriels

• Un milieu de culture est une matrice qui permet la croissance des microorganismes.
• Il s’agit d’une solution aqueuse contenant les nutriments essentiels à la multiplication des microorganismes.
• Les sucres simples sont les meilleurs substrats carbonés, ce qui explique pourquoi le sucre est un ingrédient majeur des milieux de culture.
• Pour la production industrielle, il est nécessaire de cultiver des microorganismes en grandes quantités, dans des cuves de plusieurs mètres cubes.
• Les milieux de culture utilisés industriellement sont généralement préparés à partir de matières brutes.

Composés de Base des Milieux Industriels

• Ils incluent des sources d'énergie, de carbone, d'azote, des minéraux, des facteurs de croissance et de l'eau.
• Ils ne doivent pas contenir de substances qui inhibent la croissance.

Principaux Constituants des Milieux de Culture Industriels

• Carbone et énergie: mélasse, petit-lait, déchets agricoles
• Azote: farine de soja, déchets d'abattoir, NH30H et venasse
• Vitamines: produits végétaux et animaux
• Minéraux: dérivés chimiques inorganiques
• Anti-mousses: alcools, silicones, huiles végétales

Source d’Énergie et de Carbone

• Pour la plupart des organismes, le poids de la biomasse produite en aérobiose à partir d'un poids donné de substrat carboné est de 0,5 g de poids sec par gramme de glucose.
• La quantité de substrat doit donc être le double du poids de l'organisme.

Source d’Azote

• L'azote est un élément essentiel car il constitue le composant principal des protéines et des acides nucléiques.
• L'azote est généralement utilisé sous forme d'ammoniaque (NH3OH).
• Pour les bactéries, la teneur moyenne en azote est de 12,5 %.
• 625 mg d'azote sont nécessaires par litre pour produire 5 g de biomasse.

Les Minéraux

• Ils participent à la composition de la cellule et à la structure de certaines enzymes, comme P, S, Mg et Fe.

Facteur de Croissance

• Vitamines, acides aminés et nucléotides sont nécessaires aux cultures si l'organisme a des exigences nutritionnelles élevées.

Critères de Choix de la Matière Première Brute

• Le prix: La matière brute doit être la moins chère possible.
  • Le lactose est préférable pour la production de pénicilline, mais il est remplacé par le glucose car il est moins cher.
• L'abondance et la disponibilité de ladite matière première. Faire le stockage entraine des couts de constructions des hangars
• Le coût du transport qui se veut réduit grâce aux unité de production proche
• La facilite de traitement de ses rejets.
• L'uniformité de la qualité de la matière première.
• Une composition chimique adéquate: avec des quantités de carbone, de nitrogène, de sels et de vitamines optimisées.

Quelques Matières Premières Utilisées en Industrie

• Corn steep: La liqueur de trempage du maïs, un déchet de l'industrie de l'amidon, est obtenue en trempant le maïs dans de l'eau et de l'acide sulfurique pour faciliter le broyage des graines.
  • La majorité des protéines se transforment alors en peptides et sont libérées avec les sucres du maïs.
  • Le surnageant résultant, la liqueur de maïs trempé, est utilisé pour la production d'antibiotiques comme la pénicilline et la rifampicine.
• Farine du coton: Poudre jaune fine extraite des embryons des graines de coton.
  • Elle est utilisée dans la production de toxine insecticide par Bacillus thuringiensis.
• Farine de soja: Résidu des graines séchées après extraction de l'huile de soja.
  • Elle est utilisée dans la production de certains antibiotiques et d'hormones végétales (gibbérellines qui servent à la suppression de la dormance). Elle est souhaitable pour les actinomycètes.
• La mélasse: Déchet de l'industrie du sucre utilisé comme matière première dans plusieurs industries.
  • Elle est utilisée dans la production d'acides aminés (thréonine), d'acides organiques (acide citrique), d'éthanol et de vitamines (B12).