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Contexte : Le stage présenté ici s'est déroulé au Laboratoire de biotechnologie de l'environnement à Narbonne, où de nouveaux procédés de bioraffinerie sont développés, tels que l'électro-fermentation. Il s'agit d'une technologie nouvelle permettant d'agir sur les procédés fermentaires au travers d'électrodes polarisées. Ces interactions inter-espèces sont l'un des mécanismes hypothétiques de l'électro-fermentation. Aussi le but de cette étude est-il de tester l'existence d'échanges syntrophiques d'électrons entre la bactérie électro-active Geobacter sulfurreducens DSM 12127 et la fermentaire Clostridium pasteurianum DSM 525.
Résultats : Des co-cultures des deux souches sur du glycérol ont montré que G. sulfurreducens est capable de croître sans autre accepteur d'électrons que C. pas[...]

Contexte : Le stage présenté ici s'est déroulé au Laboratoire de biotechnologie de l'environnement à Narbonne, où de nouveaux procédés de bioraffinerie sont développés, tels que l'électro-fermentation. Il s'agit d'une technologie nouvelle permettant d'agir sur les procédés fermentaires au travers d'électrodes polarisées. Ces interactions inter-espèces sont l'un des mécanismes hypothétiques de l'électro-fermentation. Aussi le but de cette étude est-il de tester l'existence d'échanges syntrophiques d'électrons entre la bactérie électro-active Geobacter sulfurreducens DSM 12127 et la fermentaire Clostridium pasteurianum DSM 525.
Résultats : Des co-cultures des deux souches sur du glycérol ont montré que G. sulfurreducens est capable de croître sans autre accepteur d'électrons que C. pasteurianum et une augmentation de 37% du rendement molaire en 1,3-propanediol a été constatée.
Conclusion : Les résultats suggèrent que les deux souches sont capable de syntrophie via des échanges d'électrons. L'augmentation de pouvoir réducteur ainsi provoquée chez C. pasteurianum a eu pour conséquence une réorganisation de son métabolisme vers le 1,3-propanediol, un produit consommateur net de NADH. Ce type de mécanismes est particulièrement intéressant pour les procédés fermentaires car ils permettent d'atteindre de plus hauts rendements et une meilleure spécificité des produits.

Background: This Master thesis was completed at the Laboratory of Environmental Biotechnology, situated in Narbonne, France. Research there aims at developing and studying new biorefinery processes. Among them, electro-fermentation is a new type of bio-electrochemical technology that enhance fermentation processes by using solid electrodes. Such interspecies interactions are one of the hypothesized underlying mechanisms of electro-fermentation. Therefore this study aims at investigating the possibility of syntrophic interspecies electron transfer between the electro-active strain Geobacter sulfurreducens DSM 12127 and the fermentative strain Clostridium pasteurianum DSM 525.
Results: In co-cultures of the two strains on glycerol, G, sulfurreducens was able to grow with C. pasteurianum as the only electron acceptor and an increase of 37% of the 1,3-propanediol yield was observed.
Conclusion: The results suggest that the two strains are able to syntrophically exchange electrons. The reducing power increase thus created in C. pasteurianum rsulted in a metabolic shift towards 1,3-propanediol, which is a net NADH-consuming product. This kind of interaction is very interesting for fermentation processes due to the higher yields and better specificity of the process.