FR2837833A1 - Bulk culture of Haslea ostrearia Simonsen blue algae, for use in greening oysters or industry, carried out in salt water medium containing trace elements and major nutrients for high overall yield - Google Patents
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Abstract
Description
mm, avec un écart type logO de 0,02 à 0,3 de préférence de 0,05 à 0,1.mm, with a logO standard deviation of 0.02 to 0.3, preferably 0.05 to 0.1.
- L'invention concerne un procédé de cultures en masse de la diatomée Haslea ostreuria Simonsen, ( également appelée "navicule bleue", ou algue bleue) et les utilisations des - The invention relates to a method of mass culture of the diatom Haslea ostreuria Simonsen, (also called "blue navicle", or blue alga) and the uses of
cultures obtenues par le procédé.cultures obtained by the process.
L'Haslea ostreuria est connue principalement pour son action de verdissement des huAtres de la catégorie "fines de claires". On peut estimer un développement potentiel intéressant par l'utilisation de la masse algale produite et plus spécifiquement des pigments dans le domaine des aromes, des produits alimentaires et cosmétiques, etc.. mais sa présence aléatoire à l'état The Haslea ostreuria is known mainly for its greening action of oysters in the "fines de claire" category. One can estimate an interesting potential development by the use of the algal mass produced and more specifically pigments in the field of aromas, food and cosmetic products, etc. but its random presence in the state
0 naturel n'avait pas, jusqu'à ce jour, permis beaucoup de travaux dans cette direction. 0 natural had not, to date, allowed much work in this direction.
Haslea ostreuria appartient à la classe des Diatomées, algues unicellulaires, dont déjà Haslea ostreuria belongs to the class of Diatoms, unicellular algae, of which already
quelques espèces sont cultivées en aquaculture. some species are cultivated in aquaculture.
La culture et l'exploitation des algues unicellulaires marines a longtemps porté et porte encore sur un nombre restreint d'espèces dont on conna^t bien la physiologie et dont la culture est relativement aisée: cellules de petite taille, mobiles, vivant en suspension dans le milieu, à paroi mince, faciles à traiter. L'essor des biotechnologies marines et de l'aquaculture se trouve donc limité en l'état actuel à un certain nombre d'espèces qui se multiplient sans difficulté et dont on extrait un certain nombre de composés tels que pigments, protéines, vitamines, acides gras, etc. mais aucune de ces espèces ne permet le verdissement des hu^tres. On ressent donc vivement le besoin d'un procédé de culture d'un nouveau type qui permettrait la production en masse de cette algue, en vue en particulier de son exploitation directe pour le verdissement des hu^tres. L'industrie est donc à la recherche d'une telle production en masse de manière à satisfaire des demandes de The culture and exploitation of unicellular marine algae has long focused and still concerns a limited number of species whose physiology is well known and whose culture is relatively easy: small cells, mobile, living in suspension in the medium, thin-walled, easy to process. The development of marine biotechnology and aquaculture is therefore limited in the current state to a certain number of species which multiply without difficulty and from which a certain number of compounds are extracted such as pigments, proteins, vitamins, acids. bold, etc. but none of these species allows the greening of oysters. There is therefore a strong need for a new type of cultivation process which would allow mass production of this alga, with a view in particular to its direct exploitation for the greening of oysters. The industry is therefore looking for such mass production in order to meet demands for
plus en plus pressantes d'algues marines. more and more pressing of seaweed.
L' invention a donc pour but de fournir un procédé de culture de l'algue blene dans des volumes de milieu de plusieurs m3 pour mieux répondre à une exploitation à la fois de type industriel et également lié à l'ostréiculture. Cette production est obtenue en milieu protégé, ou The object of the invention is therefore to provide a process for cultivating blene algae in volumes of medium of several m 3 in order to better respond to an operation which is both industrial and also linked to oyster farming. This production is obtained in a protected environment, or
non, nécessitant des précautions rigoureuses lices à l'environnement. no, requiring rigorous environmental precautions.
La présente invention, relative aux cultures ainsi obtenues, permet, soit: - d'ensemencer des bassins, en terre ou en bêton permettant ainsi, d'accroître considérablement les volumes d' algues produites, et de ce fait, d' envisager une production industrielle, à vocation d' affinage d'hu^tres par verdissement. ( Résultat de l' action, sur les branchies des mollusques, du pigment libéré par l'algue: la marennine) - de procèder, par centrifugation et ou filtration, à la récupération de la biomasse produite et The present invention, relating to the cultures thus obtained, makes it possible either: - to seed basins, in soil or in concrete, thus making it possible to considerably increase the volumes of algae produced, and therefore, to envisage production industrial, with vocation of refining of oysters by greening. (Result of the action, on the gills of molluscs, of the pigment released by the alga: marennine) - to proceed, by centrifugation and or filtration, to recover the biomass produced and
de l'eau des cultures, à des fins industrielles. crop water for industrial purposes.
o A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que: on prépare un milieu de culture constitué d'eau salée ayant une salinité comprise entre 20 et 40 /OO et une concentration en ammoniaque inférieure à 150!1M/ dm3, des concentrations en éléments minéraux majeurs telles que: - azote total (nitrique et ammoniacale): entre 40 et 400 lldm3 phosphore: entre 2 et 30 M/dm3 - silicium: entre 40 et 600 Mfdm3 - des concentrations en oligo-éléments métalliques telles que: - cuivre:entre 2.109et 6.108M/dm3 -fer: entre 5 10-8 et20.10-6M/dm3 -zinc: entre 6108etl2.108M/dm3 -nickel: entre 1.1 o-6 et 2.10 8 M/dm3, - on filtre ou non le milieu de culture - on ramène le pH du milieu à une valeur supérieure ou égale à 6,8 - on choisit des algues issues de clones isolés et mis en culture en laboratoire, dans des récipients en verre à une température de l'ordre de 18 C, avec un éclairement d'au moins so 3000 lux, soit en continu, soit a un rythme alterné lumière / obscurité, pendant une durée supérieur ou égale à 5 jours, i, - on fait incuber les algues dans des bacs de 500 à 6000 dm3, voire plus, de manière à maintenirlatempératureentrel2 C et 25 C, en éclairement artificiel, sans agitation, en o To this end, the method according to the invention is characterized in that: a culture medium is prepared consisting of salt water having a salinity of between 20 and 40 / OO and an ammonia concentration of less than 150! 1M / dm3 , concentrations of major mineral elements such as: - total nitrogen (nitric and ammoniacal): between 40 and 400 lldm3 phosphorus: between 2 and 30 M / dm3 - silicon: between 40 and 600 Mfdm3 - concentrations of metallic trace elements such that: - copper: between 2.109 and 6.108M / dm3 -fer: between 5 10-8 and20.10-6M / dm3 -zinc: between 6108etl2.108M / dm3 -nickel: between 1.1 o-6 and 2.10 8 M / dm3 , - the culture medium is filtered or not - the pH of the medium is reduced to a value greater than or equal to 6.8 - we choose algae from clones isolated and cultured in the laboratory, in glass containers at one temperature of the order of 18 C, with an illumination of at least 3000 lux, either continuously or at an alternating light rhythm re / darkness, for a duration greater than or equal to 5 days, i, - the algae are incubated in tanks of 500 to 6000 dm3, or even more, so as to maintain the temperature between 2 C and 25 C, in artificial lighting, without shaking, in
milieu calme, pendant un minimum de 5 jours. calm environment, for a minimum of 5 days.
Dans ces conditions, on atteint dans les bacs, ici de 6 000 dm3, une biomasse allant de 20 à 130.106 cellules /dm3, avec une couleur bleu-vert caractéristique de la production par 1'algue du pigment bleu surnuméraire. Cette biomasse représente une masse frache d'algues de 6 g pour 100 dm3 de culture, avec une teneur en eau comprise entre 70 et 90 % après concentration par centrifugation La production de l'algue peut 8tre effectuée dans des conditions d'homogénéité et de Under these conditions, a biomass ranging from 20 to 130.106 cells / dm3 is reached in the tanks, here at 6000 dm3, with a blue-green color characteristic of the production by the alga of the supernumerary blue pigment. This biomass represents a fresh mass of algae of 6 g per 100 dm3 of culture, with a water content of between 70 and 90% after concentration by centrifugation. The production of the alga can be carried out under conditions of homogeneity and
o reproductibilité parfaitement contrôlées, par la mise en _uvre de cultures en réacteurs clos. o perfectly controlled reproducibility, by using cultures in closed reactors.
L'avantage de ces derniers, appelés photobioréacteurs ou chémostats, est de permettre, dans un contexte de production en continue, un meilleur contr81e des paramétres de croissance et The advantage of these, called photobioreactors or chemostats, is to allow, in a context of continuous production, better control of growth parameters and
de production.of production.
Selon une forme de mise en _uvre du procédé selon l'invention, le milieu de culture est constitué d'eau salée possédant les qualités requises pour obtenir la concentration en azote voulue. (Selon la qualité de l'eau salée, il pourra étre ajoutés des nutriments et ou, des oligo éléments traces, pour optimiser la croissance.) De préférence la concentration en ammoniaque du milieu de culture est inférieure ou égale à o 150,u M/dm3. Avantageusement, la salinité du milieu de culture est comprise entre 28 et 32 0l Selon une forme de mise en oeuvre, les concentrations en éléments minéraux essentiels sont: -azote nitrique: environ 100!1 MIdm3 phosphore: environ 4!lMJdm3 According to one form of implementation of the method according to the invention, the culture medium consists of salt water having the qualities required to obtain the desired nitrogen concentration. (Depending on the quality of the salt water, nutrients and or trace trace elements may be added to optimize growth.) Preferably the ammonia concentration in the culture medium is less than or equal to o 150, u M / dm3. Advantageously, the salinity of the culture medium is between 28 and 32 0l. According to one form of implementation, the concentrations of essential mineral elements are: -nitric nitrogen: approximately 100! 1 MIdm3 phosphorus: approximately 4! LMJdm3
-silicium: environ 100!1 M/dm3.-silicon: around 100! 1 M / dm3.
Ces concentrations sont citées à titre d 'exemple. These concentrations are cited by way of example.
Avantageusement, les concentrations en oligo-éléments métalliques sont: cuivre: environ: 4.106M/dm3 -fer: environ: 12.10-6 M/dm3 -zinc: environ: 8.10-6 M/dm3 Advantageously, the concentrations of metallic trace elements are: copper: approximately: 4.106M / dm3 -fer: approximately: 12.10-6 M / dm3 -zinc: approximately: 8.10-6 M / dm3
-nickel: environ: 1,5.10-6 M/dm3.-nickel: approximately: 1.5.10-6 M / dm3.
Ces conce7,trations sont citées à titre d 'exemple. These designs are cited as an example.
La culture de la diatomée Haslea ostreuria Simonsen, ainsi effectuée, conformément à l'invention, se caractérise par la production du pigment bleu qui diffuse en partie dans le milieu de culture, ce qui lui donne cette couleur bleu-vert caractéristique. La concentration en pigment bleu dans le milieu de culture, après séparation des algues par filtration ou centrifugation ou autre moyen de séparation, pour des cultures de 6000 dm3, (à titre d'exemple) est de l'ordre de quelques mg/dm3. L'eau verte ainsi produite peut 8tre utilisée dans le domaine de la cosmétologie, l'agroalimentaire, le médical, ou le verdissement o d'hu^tres (processus qui s'effectue naturellement dans l'affinage des hu^tres " fines de claires ").; La présente invention, consiste également à utiliser la production en tant qu'inoculum pour ensemencer des claires ou bassins Dans cette hypothèse d'utilisation, les cultures produites s sont envoyées, par des moyens hydrauliques, vers des bassins aux fins d'un développement amplifié. Elles conduisent alors au verdis sement de s hu^1tres immergée s, en des duré es variant, suivant les saisons, de 48 heures à 20 jours, pour une proportion d'environ 1 hu^tre/7,5 dm3 The culture of the diatom Haslea ostreuria Simonsen, thus carried out, in accordance with the invention, is characterized by the production of the blue pigment which diffuses in part in the culture medium, which gives it this characteristic blue-green color. The concentration of blue pigment in the culture medium, after separation of the algae by filtration or centrifugation or other means of separation, for cultures of 6000 dm3, (for example) is of the order of a few mg / dm3. The green water thus produced can be used in the field of cosmetology, food, medical, or greening o oysters (process which occurs naturally in the refining of oysters "fine of clear ") .; The present invention also consists in using the production as an inoculum to seed clearings or basins. In this hypothesis of use, the cultures produced are sent, by hydraulic means, to basins for the purpose of an amplified development. . They then lead to the greening of submerged oysters, in durations varying, depending on the season, from 48 hours to 20 days, for a proportion of about 1 oyster / 7.5 dm3
d'eau, les cultures peuvent ensuite servir au verdissement d'autres lots d'hu^tres. of water, the crops can then be used to green other batches of oysters.
Pour ce faire, on procède, dans des bassins constitués de sédiments ou de béton, de superficies variables, ( ici, de 60, 250 et 400 m2), à un traitement préalable et spécifique à ceux-ci, consistant en: -un rincage, To do this, we proceed, in basins made up of sediments or concrete, of variable surfaces, (here, of 60, 250 and 400 m2), to a preliminary treatment and specific to these, consisting of: - a rinsing ,
-une mise à sec d'une durée variable, (fonction des conditions atmosphériques). -drying of variable duration (depending on atmospheric conditions).
-un traitement spécifique, selon leur nature, ceci afin d'éliminer les organismes compétiteurs de l' algue, présents, tant dans l' atmosphère, qu'accumulés dans les fissures et -a specific treatment, according to their nature, this in order to eliminate the competing organisms of the alga, present, both in the atmosphere, and accumulated in the cracks and
inégalités du terrain.uneven terrain.
Lorsque les algues produites, ont atteint leur stade exponentiel de croissance, elles sont utilisées, en tant qu'inoculum, pour ensemencer des bassins extérieurs, préalablement traités, When the algae produced have reached their exponential growth stage, they are used, as an inoculum, to seed outside basins, previously treated,
aux fins d'y faire verdir des hu^tres ou de récupérer les algues produites. for the purpose of greening oysters or recovering the algae produced.
so Les quantités d'inoculum utilisées varient entre 3 et 15 x 10 î cellules, pour un bassin de 60 m2. n est ajouté un volume d'eau salée dans des proportions pouvant varier de n / a The quantities of inoculum used vary between 3 and 15 x 10 cells, for a 60 m2 pool. n a volume of salt water is added in proportions which may vary from
à 90% du volume total de la culture. 90% of the total volume of the culture.
Après obtention d'une production intense d'algues, (la " claire" est dite "verte") entre 2 et 20 jours, suivant les conditions saisonnières et atmosphériques. n est alors procédé à l'immersion de lots d'hu^tres, posés sur des tables, à raison d'environ une hu^tre pour 7,5 dm3 de culture; l'on obtient le verdissement de celles-ci, suivant les saisons et les conditions atmosphériques, entre deux et vingt jours. Après constat de verdissement d'un premier lot d'huîtres, on peut, ou non, laisser reposer les cultures d'algues, pendant deux à trois jours, sans agitation et après contrôle de l'obtention d'une densité de cellules convenable, il est possible de procéder à l' immersion, pour After obtaining an intense production of algae, (the "clear" is called "green") between 2 and 20 days, depending on the seasonal and atmospheric conditions. n is then carried out the immersion of lots of oysters, placed on tables, at the rate of about one oyster for 7.5 dm3 of culture; one obtains the greening of these, according to the seasons and the atmospheric conditions, between two and twenty days. After a first batch of oysters has become green, it may or may not be possible to let the algae cultures stand for two to three days, without shaking and after checking that a suitable cell density has been obtained, immersion is possible, to
o verdissement, d'un second lot d'hu^tres. o greening, of a second batch of oysters.
ÉN S: Le procédé de culture en masse selon l'invention permet d'obtenir simultanément, si l'on procède à la centrifugation, ou filtration, des cultures obtenues: i5 - de l'ea?1 de mer pigmentée, dite " eau bleue ", pour une utilisation dans le domaine de la EN S: The mass culture method according to the invention makes it possible to obtain simultaneously, if one proceeds to centrifugation, or filtration, cultures obtained: i5 - sea? 1 pigmented sea, called "water blue ", for use in the field of
cosmétologie, ou du paramédical.cosmetology, or paramedical.
- et en masse: des algues, lesquelles peuvent étre conservées, par congélation ou lyophilisation, ou peuvent étre traitées, en particulier pour en extraire le pigment bleu, à des fins agroalimentaires ou autres. (des études, en cours d'exécution, par des laboratoires spécialisés, ont mis en évidence les propriétés raffermissantes et anti-irritantes de l'Algue, des tests, ont montrés que la poudre d'Algue n'avait pas d'effet irritant pour la peau et les yeux; sur des cobayes: qu'elle ne présentait pas de toxicité et n'était pas mutagène); I1 est intéressant de constater que le procédé d'ensemencement, tel que décrit dans l'invention, permet d' améliorer considérablement la production d' algues, par rapport à la - and in mass: algae, which can be preserved, by freezing or freeze-drying, or can be treated, in particular to extract the blue pigment, for food or other purposes. (studies, in progress, by specialized laboratories, have highlighted the firming and anti-irritant properties of Algae, tests, have shown that Algae powder has no irritant effect for skin and eyes; on guinea pigs: that it did not present toxicity and was not mutagenic); It is interesting to note that the seeding process, as described in the invention, makes it possible to considerably improve the production of algae, compared to the
^75 production en rnilieu protégé. ^ 75 production in a protected environment.
-I1 permet également, de procéder à l'ensemencement de bassins spécifiques, ou après développement contrôlé des algues ensemencées, il est procédé à l'affinage, par verdissement, -I1 also allows the seeding of specific basins, or after controlled development of the seeded algae, it is refined, by greening,
de lots d'hu^tres immergés.lots of submerged oysters.
Suivant les conditions atmosphériques et les saisons, la durée de vie des algues en bassins Depending on atmospheric conditions and the seasons, the lifespan of algae in tanks
est variable et peut permettre le verdissement de plusieurs lots d'hu^tres. is variable and can allow the greening of several lots of oysters.
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Also Published As
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| FR2837833B1 (en) | 2006-09-01 |
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