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:: Description de l'offre - IFP Energies nouvelles

 Rôle du potentiel redox sur le métabolisme de souches de Clostridium solvantogène

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles et hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.


Rôle du potentiel redox sur le métabolisme de souches de Clostridium solvantogène 

CONTEXTE

A travers différents programmes de recherche, IFP Energies nouvelles s’implique dans la mise au point de procédés de production de biocarburants et d’intermédiaires chimiques biosourcés. Parmi les microorganismes utilisés dans le département Biotechnologie, les bactéries anaérobies du genre Clostridium offrent la possibilité de produire, à partir de ressources renouvelables, des alcools à longues chaînes carbonées (en particulier butanol et isopropanol). Mais, bien que ces micro-organismes soient utilisés industriellement depuis un siècle, il est encore nécessaire aujourd’hui d’améliorer le procédé fermentaire pour le rendre économiquement viable. En effet, la toxicité du butanol limite les performances.

Pour ce faire, un procédé de fermentation continue intégrant une immobilisation cellulaires est envisagé. Cependant, cette fermentation reste compliquée à piloter en raison de son découplage en 2 phases i.e. acidogénèse (croissance cellulaire et production d’acide) et solvantogénèse (reconsommation des acides en solvants et régénération/réduction des co-facteurs NAD(P)).

PROJET

Afin d’optimiser ce type de procédé, des publications récentes ont montré l’influence du potentiel redox sur les phases de croissance et de production de solvants pour des souches de Clostridium produisant un mélange Acétone Butanol Ethanol (ABE) et sur la possibilité de rediriger le flux de carbone et d’électrons (Al Shorgani et al., 2015 ; He et al., 2016 ; Wang et al., 2012). Cependant peu ou pas d’informations sont disponibles sur l’impact du potentiel redox dans le cas d’utilisation de souches IBE (Isopropanol Butanol Ethanol) et sur leur croissance dans des réacteurs à immobilisation cellulaire.

Ce stage a pour objectif de suivre le potentiel redox lors de fermentations IBE  continues à cellules immobilisées dans des conditions permettant de moduler ce potentiel redox. Les changements métaboliques seront caractérisés par différentes mesures telles que le potentiel redox intracellulaire par cytométrie en flux, le ratio co-facteurs oxydés/réduits, la concentration en ATP intracellulaire... Ces nouveaux éléments apporteront ainsi des connaissances supplémentaires pour maitriser à terme ce bioprocédé à l’échelle industrielle.

Shorgani N.K., Kalil, M.S., Wan Yusoff W.M., Shukor H., Hamid, A.A. (2015). Improvement of the butanol production selectivity and butanol to acetone ratio (B: A) by addition of electron carriers in the batch culture of a new local isolate of Clostridium acetobutylicum. Anaerobe, v. 36, p. 65-72.

He A.Y., Yin C.Y., Xu H., Kong X.P., Xue J.W., Zhu J., Jiang M., Wu H. (2016). Enhanced butanol production in a microbial electrolysis cell by Clostridium beijerinckii IB4. Bioprocess and biosystems engineering, v. 39(2), p. 245-254.

Wang S.H., Zhu Y., Zhang Y.P., Li Y. (2012). Controlling the oxidoreduction potential of the culture of Clostridium acetobutylicum leads to an earlier initiation of solventogenesis, thus increasing solvent productivity. Applied microbiology and biotechnology, v. 93(3), p. 1021-1030.

PROFIL

Etudiant(e) en Bac +4/5 minimum et issu(e) d’une formation ingénieur ou universitaire avec une spécialisation en Biotechnologie, Bioprocédés ou Génie Biologique

  • Expériences et/ou connaissances en microbiologie (préparation de milieu, culture, dénombrement…), fermentation, techniques analytiques (HPLC, GC)
  • Etudiant autonome avec un sens de la rigueur et un bon esprit de synthèse
 Informations

Type de contrat :  Stage
Début :  Entre février 2020 et juillet 2020
Durée :  De 5 à 6 mois
Région : Ile de France
Discipline : Ingénierie
Rémunération : Oui
 Contact

Référence annonce : R067-9
Contact : Hélène VELLY
Adresse :
1 & 4 avenue de Bois-Préau
92500  RUEIL-MALMAISON
 


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