FR3031986A1 - PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES - Google Patents
PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES Download PDFInfo
- Publication number
- FR3031986A1 FR3031986A1 FR1550570A FR1550570A FR3031986A1 FR 3031986 A1 FR3031986 A1 FR 3031986A1 FR 1550570 A FR1550570 A FR 1550570A FR 1550570 A FR1550570 A FR 1550570A FR 3031986 A1 FR3031986 A1 FR 3031986A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- biomass
- microalgae
- ammonium
- koh
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title claims abstract description 27
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 21
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 241000195645 Auxenochlorella protothecoides Species 0.000 claims abstract description 11
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 claims abstract description 8
- 230000035425 carbon utilization Effects 0.000 claims abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 24
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 23
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 23
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 19
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 17
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 15
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 15
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 claims description 15
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 9
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 claims description 8
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 9
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 8
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 7
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 7
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 7
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 235000020777 polyunsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 3
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N Astaxanthin Natural products CC(=C/C=C/C(=C/C=C/C1=C(C)C(=O)C(O)CC1(C)C)/C)C=CC=C(/C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(O)CC2(C)C JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 235000013793 astaxanthin Nutrition 0.000 description 2
- 239000001168 astaxanthin Substances 0.000 description 2
- MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N astaxanthin Chemical compound C([C@H](O)C(=O)C=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)[C@@H](O)CC1(C)C MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N 0.000 description 2
- 229940022405 astaxanthin Drugs 0.000 description 2
- 235000015241 bacon Nutrition 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 2
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 2
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 2
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000012680 lutein Nutrition 0.000 description 2
- KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N lutein Chemical compound C([C@H](O)CC=1C)C(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\[C@H]1C(C)=C[C@H](O)CC1(C)C KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N 0.000 description 2
- 229960005375 lutein Drugs 0.000 description 2
- 239000001656 lutein Substances 0.000 description 2
- ORAKUVXRZWMARG-WZLJTJAWSA-N lutein Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CC(O)CC2(C)C)C ORAKUVXRZWMARG-WZLJTJAWSA-N 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N trans-lutein Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CC(O)CC2(C)C)C KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N 0.000 description 2
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 2
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 2
- FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N xanthophyll Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C=C(C)C(O)CC2(C)C FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- -1 B-carotene Chemical compound 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001442241 Chromochloris zofingiensis Species 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 241000199913 Crypthecodinium Species 0.000 description 1
- 241000199912 Crypthecodinium cohnii Species 0.000 description 1
- 241001147476 Cyclotella Species 0.000 description 1
- 101100136092 Drosophila melanogaster peng gene Proteins 0.000 description 1
- 241000195619 Euglena gracilis Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical class C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N L-Ornithine Chemical compound NCCC[C@H](N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241000195659 Neodesmus pupukensis Species 0.000 description 1
- 241000180701 Nitzschia <flatworm> Species 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N Orn-delta-NH2 Natural products NCCCC(N)C(O)=O AHLPHDHHMVZTML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTJLXEIPEHZYQJ-UHFFFAOYSA-N Ornithine Natural products OC(=O)C(C)CCCN UTJLXEIPEHZYQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010053210 Phycocyanin Proteins 0.000 description 1
- 108010004729 Phycoerythrin Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 description 1
- 241000196321 Tetraselmis Species 0.000 description 1
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 206010047141 Vasodilatation Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019728 animal nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 description 1
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000002715 bioenergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004221 calcium diglutamate Substances 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 230000005189 cardiac health Effects 0.000 description 1
- 230000004637 cellular stress Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 235000010675 chips/crisps Nutrition 0.000 description 1
- 229930002868 chlorophyll a Natural products 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 229930002869 chlorophyll b Natural products 0.000 description 1
- NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M chlorophyll b Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C=O)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 NSMUHPMZFPKNMZ-VBYMZDBQSA-M 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000015897 energy drink Nutrition 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 235000021050 feed intake Nutrition 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 235000019264 food flavour enhancer Nutrition 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- 210000001222 gaba-ergic neuron Anatomy 0.000 description 1
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- DGNIJJSSARBJSH-NLJAFYFLSA-L magnesium (E)-3-[(3R)-16-ethenyl-11-ethyl-3-methoxycarbonyl-12,17,21,26-tetramethyl-4-oxo-7,24-diaza-23,25-diazanidahexacyclo[18.2.1.15,8.110,13.115,18.02,6]hexacosa-1(22),2(6),5(26),7,9,11,13,15(24),16,18,20-undecaen-22-yl]prop-2-enoic acid Chemical compound [Mg++].CCc1c(C)c2cc3nc(cc4[n-]c(c(\C=C\C(O)=O)c4C)c4[C@@H](C(=O)OC)C(=O)c5c(C)c(cc1[n-]2)nc45)c(C)c3C=C DGNIJJSSARBJSH-NLJAFYFLSA-L 0.000 description 1
- 239000004240 magnesium diglutamate Substances 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000004238 monoammonium glutamate Substances 0.000 description 1
- 239000004239 monopotassium glutamate Substances 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004223 monosodium glutamate Substances 0.000 description 1
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 229960003104 ornithine Drugs 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 1
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 description 1
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 description 1
- 235000015504 ready meals Nutrition 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 208000010110 spontaneous platelet aggregation Diseases 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 description 1
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 description 1
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 230000004218 vascular function Effects 0.000 description 1
- 230000024883 vasodilation Effects 0.000 description 1
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 description 1
- 230000029663 wound healing Effects 0.000 description 1
- 235000008210 xanthophylls Nutrition 0.000 description 1
- 150000003735 xanthophylls Chemical class 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/20—Proteins from microorganisms or unicellular algae
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/10—Citrulline; Arginine; Ornithine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/14—Glutamic acid; Glutamine
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Virology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
L'invention se rapporte à un procédé d'enrichissement en protéines d'une microalgue cultivée en hétérotrophie, microalgue du genre Chlorella, plus particulièrement encore Chlorella protothecoides, caractérisé en ce qu'il comporte : - une première étape visant à limiter l'apport d'ammonium de manière à obtenir une biomasse de microalgues présentant une teneur en protéines, inférieure à 50 % exprimée en N. 6,25, de préférence inférieure à 30 %, plus préférentiellement comprise entre 20 et 25 % ; - une seconde étape dans laquelle on augmente l'apport en ammonium dans le milieu de fermentation de manière à obtenir une teneur en protéines supérieure à 50 %, de préférence supérieure à 60 %, préférentiellement encore supérieure à 65 %.The invention relates to a protein enrichment process of a microalga grown in heterotrophy, microalgae of the genus Chlorella, more particularly Chlorella protothecoides, characterized in that it comprises: a first step aimed at limiting the contribution ammonium so as to obtain a biomass of microalgae having a protein content, less than 50% expressed in N. 6.25, preferably less than 30%, more preferably between 20 and 25%; a second step in which the ammonium supply is increased in the fermentation medium so as to obtain a protein content of greater than 50%, preferably greater than 60%, and still more preferably greater than 65%.
Description
1 PROCEDE D'ENRICHISSEMENT EN PROTEINES DE LA BIOMASSE DE MICROALGUES La présente invention se rapporte à un procédé d'enrichissement en protéines de la biomasse de microalgues, plus particulièrement du genre Chlorelle, plus particulièrement encore de l'espèce Chlorelle protothecoides. Les algues, macro et micro, ont une richesse spécifique en grande partie inexplorée. Leur exploitation à des fins alimentaire, chimique ou bioénergétique est encore très marginale. Elles recèlent cependant des composants de grande valeur, en richesse comme en abondance. Les microalgues sont en effet des sources de vitamines, lipides, protéines, sucres, pigments et antioxydants. Les algues et microalgues intéressent ainsi le secteur industriel qui les utilise pour la fabrication de compléments alimentaires, d'aliments fonctionnels, de cosmétiques, de médicaments ou pour l'aquaculture. Les microalgues sont avant tout des microorganismes photosynthétiques qui colonisent tous les biotopes exposés à la lumière. A l'échelle industrielle, leur culture monoclonale est réalisée dans des photobioréacteurs (conditions autotrophiques : à la lumière avec du CO2) ou pour certaines d'entre elles, également dans des fermenteurs (conditions hétérotrophiques : à l'obscurité en présence d'une source carbonée). Quelques espèces de microalgues sont en effet capables de pousser en absence de lumière : Chlorelle, Nitzschia, Cyclotella, Tetraselmis, Crypthecodinium, Schizochytrium.The present invention relates to a process for the protein enrichment of microalgae biomass, more particularly of the genus Chlorella, and more particularly of the species Chlorelle protothecoides. The algae, macro and micro, have a specific richness largely unexplored. Their exploitation for food, chemical or bioenergetic purposes is still very marginal. However, they contain components of great value, wealth and abundance. Microalgae are indeed sources of vitamins, lipids, proteins, sugars, pigments and antioxidants. Algae and microalgae are thus of interest to the industrial sector that uses them for the manufacture of food supplements, functional foods, cosmetics, medicines or for aquaculture. Microalgae are primarily photosynthetic microorganisms that colonize all biotopes exposed to light. On an industrial scale, their monoclonal culture is carried out in photobioreactors (autotrophic conditions: in the light with CO2) or for some of them, also in fermenters (heterotrophic conditions: in the dark in the presence of a carbon source). Some species of microalgae are indeed able to grow in the absence of light: Chlorella, Nitzschia, Cyclotella, Tetraselmis, Crypthecodinium, Schizochytrium.
Il est d'ailleurs estimé que la culture en conditions hétérotrophiques coûte 10 fois moins chère qu'en conditions phototrophiques car, pour l'Homme du métier, ces conditions hétérotrophiques autorisent : - l'utilisation de fermenteurs identiques à ceux utilisés pour les bactéries et les levures et permettent le contrôle de tous les paramètres de culture. - la production de biomasses en quantité bien plus élevée que ce qui est obtenu par culture basée sur la lumière. L'exploitation rentable des microalgues nécessite généralement la maîtrise des conditions de fermentation permettant d'accumuler ses composants d'intérêt, tels que : - les pigments (chlorophylle a, b et c, B-carotène, astaxanthine, lutéine, phycocyanine, xanthophylles, phycoérythrine...) dont la demande est croissante, tant pour leurs remarquables propriétés antioxydantes, que pour leur apport de couleurs naturelles dans l'alimentation, 3031986 2 - les lipides, ceci afin d'optimiser leur contenu en acides gras (jusqu'à 60 %, voir 80 % en poids de leur matière sèche) notamment pour : - les applications biocarburants, mais aussi - les applications en Alimentation humaine ou animale, lorsque les 5 microalgues sélectionnées produisent des acides gras polyinsaturés ou PUFAs dits "essentiels" (i.e. apportés par l'alimentation car ne sont pas naturellement produits par l'homme ou l'animal), ou - les protéines, ceci afin d'en optimiser les qualités nutritives ou par exemple de favoriser l'apport en acides aminés d'intérêt.It is moreover estimated that culture in heterotrophic conditions costs 10 times less expensive than in phototrophic conditions because, for those skilled in the art, these heterotrophic conditions allow: the use of fermentors identical to those used for bacteria and yeasts and allow control of all culture parameters. - the production of biomasses in a quantity much higher than what is obtained by culture based on the light. The profitable exploitation of the microalgae generally requires the control of the fermentation conditions making it possible to accumulate its components of interest, such as: the pigments (chlorophyll a, b and c, B-carotene, astaxanthin, lutein, phycocyanin, xanthophylls, phycoerythrin ...) whose demand is growing, both for their remarkable antioxidant properties, as for their contribution of natural colors in the diet, 3031986 2 - lipids, this in order to optimize their content in fatty acids (up to 60%, see 80% by weight of their dry matter) in particular for: - biofuel applications, but also - applications in human or animal nutrition, when the 5 selected microalgae produce polyunsaturated fatty acids or PUFAs called "essential" (ie brought by the diet because they are not naturally produced by the man or the animal), or - the proteins, this in order to optimize their nutritional qualities or for example to promote the intake of amino acids of interest.
10 Dans le cadre de l'apport en acides aminés d'intérêt, il peut être en effet avantageux de disposer de sources de protéines riches en arginine et en glutamate L'arginine est un acide aminé qui présente de nombreuses fonctions dans le règne animal. L'arginine peut être dégradée et ainsi servir de source d'énergie, de carbone et 15 d'azote à la cellule qui l'assimile. Chez divers animaux, dont les mammifères, l'arginine est décomposée en ornithine et en urée. Cette dernière est une molécule azotée qui peut être éliminée (par excrétion dans les urines) de manière à réguler la quantité de composés azotés présente dans les cellules des organismes animaux.In the context of the amino acid supply of interest, it may indeed be advantageous to have sources of proteins rich in arginine and glutamate. Arginine is an amino acid which has many functions in the animal kingdom. Arginine can be degraded and thus serve as a source of energy, carbon and nitrogen for the cell that assimilates it. In various animals, including mammals, arginine is decomposed into ornithine and urea. The latter is a nitrogen molecule that can be eliminated (by excretion in the urine) so as to regulate the amount of nitrogen compounds present in the cells of animal organisms.
20 L'arginine permet la synthèse du monoxyde d'azote (NO) par la NO synthétase, intervenant ainsi dans la vasodilatation des artères, ce qui réduit la rigidité des vaisseaux sanguins, augmente le flux sanguin et améliore ainsi le fonctionnement des vaisseaux sanguins. Les compléments alimentaires qui contiennent l'arginine sont recommandés pour 25 promouvoir la santé du coeur, la fonction vasculaire, pour prévenir « l'agrégation des plaquettes » (risque de formation de caillots sanguins) et pour abaisser la pression artérielle. L'implication de l'arginine dans la cicatrisation des plaies est liée à son rôle dans la formation de la proline, un autre acide aminé important pour la synthèse de collagène. L'arginine est enfin un composant fréquemment utilisé, notamment par les sportifs, 30 dans les boissons énergisantes. L'acide glutamique quant à lui n'est pas seulement l'une des briques élémentaires utilisées pour la synthèse des protéines, mais est aussi le neurotransmetteur excitateur le plus répandu dans le système nerveux central (encéphale + moelle épinière) et est un précurseur du GABA dans les neurones GABAergiques.Arginine allows the synthesis of nitric oxide (NO) by NO synthetase, thereby mediating vasodilatation of the arteries, which reduces the rigidity of the blood vessels, increases blood flow and thus improves the functioning of the blood vessels. Food supplements that contain arginine are recommended to promote heart health, vascular function, to prevent "platelet aggregation" (risk of blood clots) and to lower blood pressure. The involvement of arginine in wound healing is related to its role in the formation of proline, another important amino acid for collagen synthesis. Arginine is finally a frequently used component, especially by sportsmen, in energy drinks. Glutamic acid is not only one of the building blocks used for protein synthesis, but is also the most common excitatory neurotransmitter in the central nervous system (brain + spinal cord) and is a precursor to GABA in GABAergic neurons.
35 Sous le code de « E620 », le glutamate est utilisé comme exhausteur de goût des aliments. Il est additionné aux préparations alimentaires pour renforcer leur goût.Under the code of "E620", glutamate is used as a flavor enhancer of foods. It is added to food preparations to enhance their taste.
3031986 3 Outre le glutamate, le Codex Alimentarius a reconnu aussi comme exhausteurs de goût ses sels de sodium (E621), de potassium (E622), calcium (E623), ammonium (E624) et magnésium (E625). Le glutamate (ou ses sels) est souvent présent dans les plats tout prêts (soupes, 5 sauces, chips, plats cuisinés). Il est aussi couramment utilisé en cuisine asiatique. Il est actuellement fréquemment utilisé en combinaison avec des arômes dans les apéritifs (goût bacon, goût fromage). Cela permet de rehausser le goût de bacon, du fromage, etc. Il est rare de trouver un apéritif qui n'en contienne pas. On en trouve aussi dans certaines capsules de médicaments mais pas pour ses 10 fonctions gustatives. Enfin, il est le composant majoritaire des auxiliaires de cuisine (bouillons cubes, fonds de sauces, sauces, etc.). Pour parvenir à exploiter les richesses métaboliques des microalgues, de premiers 15 procédés de fermentation permettant d'obtenir de hautes densités cellulaires (acronyme anglais : HCD pour High-Cell-Density) ont été ainsi beaucoup travaillés, de manière à obtenir des rendements et productivités maximales en protéines ou en lipides. L'objectif de ces cultures HCD était l'obtention de la concentration la plus élevée possible du produit souhaité dans le laps de temps le plus court.In addition to glutamate, the Codex Alimentarius has also recognized as taste enhancers its salts of sodium (E621), potassium (E622), calcium (E623), ammonium (E624) and magnesium (E625). Glutamate (or its salts) is often present in ready-made dishes (soups, 5 sauces, chips, ready meals). It is also commonly used in Asian cooking. It is currently frequently used in combination with aromas in appetizers (bacon taste, cheese taste). This enhances the taste of bacon, cheese, etc. It is rare to find an aperitif that does not contain any. It is also found in some drug capsules but not for its taste functions. Finally, it is the majority component of kitchen auxiliaries (cubic broths, sauces, sauces, etc.). In order to exploit the metabolic richness of microalgae, the first fermentation processes that make it possible to obtain high cell densities (HCD for High-Cell-Density) have thus been extensively worked out in order to obtain yields and productivities. maximum in protein or lipids. The objective of these HCD cultures was to obtain the highest possible concentration of the desired product in the shortest time.
20 Ce précepte se vérifie par exemple pour la biosynthèse d'astaxanthine par Chlorella zofingiensis, où la croissance de la microalgue s'est avérée corrélée directement avec la production de ce composé (Wang and Peng, 2008, World J Microbiol. Biotechnol., 24(9), 1915-1922). Cependant, le fait de maintenir la croissance à son taux maximal (il, en h-1) n'est 25 pas toujours corrélé avec la production élevée du produit souhaité. Il est en effet vite apparu aux spécialistes du domaine qu'il faut par exemple soumettre les microalgues à un stress nutritionnel qui limite leur croissance lorsqu'on souhaite leur faire produire d'importantes réserves lipidiques. Il est donc procédé désormais au découplage croissance / production dans les 30 procédés fermentaires et à la maîtrise du taux de croissance cellulaire. En général, l'homme du métier choisit de contrôler la croissance des microalgues par la maîtrise des conditions de fermentation (Tp, pH...), ou par l'alimentation régulée en composants nutritionnels du milieu de fermentation (conditions semi continues dites « fedbatch »).This precept is true, for example, for the biosynthesis of astaxanthin by Chlorella zofingiensis, where the growth of the microalgae has been directly correlated with the production of this compound (Wang and Peng, 2008, World J. Microbiol., Biotechnol., 24 (9), 1915-1922). However, maintaining growth at its maximum rate (ie, in h -1) is not always correlated with the high production of the desired product. It quickly became apparent to specialists in the field that, for example, microalgae must be subjected to a nutritional stress which limits their growth when they wish to produce large lipid reserves. It is therefore now decoupling growth / production in fermentative processes and control of the cell growth rate. In general, a person skilled in the art chooses to control the growth of microalgae by controlling the fermentation conditions (Tp, pH, etc.), or by the regulated supply of nutritional components of the fermentation medium (semi-continuous conditions called " fedbatch ").
35 S'il choisit de contrôler la croissance des microalgues en hétérotrophie par l'apport en sources carbonées, l'homme du métier choisit généralement d'adapter la source 3031986 4 carbonée (glucose pur, acétate, éthanol...) à la microalgue (C. cohnii, Euglena gracilis...) en fonction du métabolite produit (par exemple un acide gras polyinsaturé de type DHA). La température peut-être également un paramètre clef : - il a par exemple était rapporté que la synthèse d'acides gras polyinsaturés chez 5 certaines espèces de microalgues, tel que l'EPA par Chlorella minutissima, est favorisée à une plus basse température que celle requise pour la croissance optimale de ladite microalgue; - au contraire le rendement en lutéine est plus élevé chez Chlorella protothecoides cultivée en hétérotrophie, lorsque l'on augmente la température de production de 24 à 35°C.If he chooses to control the growth of heterotrophic microalgae by the supply of carbon sources, the person skilled in the art generally chooses to adapt the carbon source (pure glucose, acetate, ethanol, etc.) to the microalgae. (C. cohnii, Euglena gracilis ...) depending on the metabolite produced (for example a polyunsaturated fatty acid type DHA). Temperature may also be a key parameter: it has for example been reported that the synthesis of polyunsaturated fatty acids in certain microalgae species, such as EPA by Chlorella minutissima, is favored at a lower temperature than that required for optimal growth of said microalgae; - In contrast, the yield of lutein is higher in Chlorella protothecoides grown in heterotrophy, when the production temperature is increased from 24 to 35 ° C.
10 Chlorella protothecoides est justement reconnue comme une des meilleures microalgues productrices d'huile. En conditions hétérotrophiques, elle transforme rapidement les hydrates de carbone en triglycérides (plus de 50 % de sa matière sèche).10 Chlorella protothecoides is justly recognized as one of the best oil-producing microalgae. In heterotrophic conditions, it rapidly converts carbohydrates into triglycerides (more than 50% of its dry matter).
15 Pour optimiser cette production en triglycérides, l'homme du métier est amené à optimiser le flux carboné vers la production d'huile, en agissant sur l'environnement nutritionnel du milieu de fermentation. Il est ainsi connu que l'accumulation en huile se produit lors d'un apport carboné suffisant, mais dans des conditions de carence en azote.To optimize this production of triglycerides, those skilled in the art are led to optimize the carbon flow towards the production of oil, by acting on the nutritional environment of the fermentation medium. It is thus known that the accumulation of oil occurs during a sufficient carbon supply, but under conditions of nitrogen deficiency.
20 Le rapport C/N est donc ici déterminant, et il est admis que les meilleurs résultats sont obtenus en agissant directement sur la teneur en azote, la teneur en glucose n'étant pas limitante. De manière non surprenante, cette carence en azote affecte la croissance cellulaire, ce qui résulte en un taux de croissance de 30 % plus faible que le taux de 25 croissance normal de la microalgue (Xiong et al., Plant Physiology, 2010, 154, pp1001- 1011). Pour expliquer ce résultat, Xiong et al, dans l'article cité supra, démontrent en effet que si l'on divise la biomasse de Chlorella en ses 5 composants principaux, i.e. hydrates de carbone, lipides, protéines, ADN et ARN (représentant 85 % de sa matière sèche), si le 30 rapport C/N n'a aucun impact sur la teneur en ADN, ARN et hydrates de carbone, il devient prééminent pour le contenu en protéines et en lipides. C'est ainsi que les cellules de Chlorelles cultivées avec un rapport C/N faible contiennent 25,8 % de protéines et 25,23 % en lipides, tandis qu'un rapport C/N élevé permet la synthèse de 53,8 % de lipides et 10,5 % de protéines.The C / N ratio is therefore decisive here, and it is accepted that the best results are obtained by acting directly on the nitrogen content, the glucose content not being limiting. Not surprisingly, this nitrogen deficiency affects cell growth, resulting in a 30% lower growth rate than the normal growth rate of the microalgae (Xiong et al., Plant Physiology, 2010, 154, pp1001-1011). To explain this result, Xiong et al, in the article cited above, in fact demonstrate that if we divide Chlorella biomass into its main components, ie carbohydrates, lipids, proteins, DNA and RNA (representing 85 % of its dry matter), if the C / N ratio has no impact on the DNA, RNA and carbohydrate content, it becomes preeminent for the protein and lipid content. Chlorella cells cultured with a low C / N ratio contain 25.8% protein and 25.23% lipid, while a high C / N ratio allows the synthesis of 53.8% of the protein. lipids and 10.5% protein.
35 Pour optimiser sa production en huile, il est donc primordial pour l'homme du métier de contrôler le flux carboné en le déviant vers la production d'huile, au détriment de 3031986 5 la production des protéines ; le flux carboné est redistribué et s'accumule en substances de réserve lipidiques quand les microalgues sont placées en milieu carencé en azote. Mais Chlorelle protothecoides peut également être avantageusement choisie pour 5 produire des protéines. Etant donné l'analyse faite par l'homme du métier quant à la gestion du rapport C/N pour la production d'huile (viser un rapport C/N élevé), l'homme du métier est donc amené à favoriser un rapport C/N faible, et ainsi : réaliser un apport important en source d'azote au milieu de fermentation, 10 tout en maintenant constant la charge en source carbonée qui sera convertie en protéines et stimuler la croissance de la microalgue. Il est ainsi choisi de modifier le flux carboné vers la production de protéines (et donc de biomasses), au détriment de la production des lipides de réserve.In order to optimize its production of oil, it is therefore essential for those skilled in the art to control the carbon flow by deviating it towards the production of oil, to the detriment of the production of proteins; the carbon flux is redistributed and accumulates in lipid reserve substances when the microalgae are placed in nitrogen-deficient medium. But Chlorella protothecoides can also be advantageously chosen to produce proteins. Given the analysis made by those skilled in the art as to the management of the C / N ratio for the production of oil (aiming at a high C / N ratio), the skilled person is therefore led to favor a C ratio. / N low, and thus: make a significant contribution of nitrogen source to the fermentation medium, while maintaining constant the carbon source feed that will be converted into proteins and stimulate the growth of the microalgae. It is thus chosen to modify the carbon flow towards the production of proteins (and therefore of biomasses), to the detriment of the production of reserve lipids.
15 La présente invention se rapporte à un procédé d'enrichissement en protéines de la biomasse de microalgues, plus particulièrement du genre Chlorelle, plus particulièrement encore de l'espèce Chlorelle protothecoides. La présente invention se rapporte à un procédé d'enrichissement en protéines de 20 la biomasse de certaines microalgues, plus particulièrement de Chlorelle protothecoides, protéines dont la teneur en arginine et glutamine est remarquablement élevée. La présente invention couvre plus particulièrement un procédé de production de biomasse de microalgues enrichies en protéines caractérisé en ce qu'il consiste à augmenter l'apport en ammonium dans une biomasse préalablement carencée en azote.The present invention relates to a process for enriching biomass proteins of microalgae, more particularly of the genus Chlorella, more particularly of the species Chlorella protothecoides. The present invention relates to a process for enriching the biomass proteins of certain microalgae, more particularly Chlorella protothecoides, proteins whose arginine and glutamine content is remarkably high. The present invention more particularly covers a method for producing biomass of microalgae enriched in proteins, characterized in that it consists in increasing the ammonium input in a biomass previously deficient in nitrogen.
25 En effet, dans le cadre de l'invention, la société Demanderesse a au contraire choisi d'explorer une voie originale en proposant une solution alternative à celle classiquement envisagée par l'homme du métier, voire même complètement à l'opposé de celle qu'il aurait choisie. L'invention porte ainsi sur un procédé d'enrichissement en protéines d'une 30 microalgue cultivée en hétérotrophie, microalgue du genre Chlorelle, plus particulièrement encore Chlorelle protothecoides, procédé de culture hétérotrophique qui comporte : - une première étape visant à limiter l'apport d'ammonium de manière à obtenir une biomasse de microalgues présentant une teneur en protéines inférieure à 50 (3/0 exprimée en N. 6,25, de préférence inférieure à 30 %, préférentiellement comprise 35 entre 20 et 25 (3/0 ; - une seconde étape dans laquelle on augmente l'apport en ammonium dans le milieu de fermentation de manière à obtenir une teneur en protéines supérieure à 3031986 6 50 %, de préférence supérieure à 60 %, plus préférentiellement encore supérieure à 65 %. Comme il sera exemplifié ci-après, un mode préférentiel de réalisation du procédé 5 conforme à l'invention peut consister à effectuer la régulation de pH dans la première étape avec un mélange NH3/KOH limitant ainsi l'apport en ammonium et ainsi favorisant la production d'une faible teneur en protéines, puis à utiliser une régulation de pH à l'NH3 seul dans la deuxième étape, afin de réalimenter le milieu de fermentation en ammonium. Le mélange NH3/KOH sera tel qu'il permet de limiter l'apport d'ammonium. Par 10 exemple, pour une même concentration de NH3 entre la première et deuxième étape, le mélange peut comprendre des rapports NH3/KOH qui sont de l'ordre d'environ de 1 : 1 comme par exemple environ 70-45 % NH3et 30-55 % KOH, de préférence environ 65-55 % v/v NH3et 35-45 % KOH, les quantités étant exprimées en mole. Par « environ » est entendu une gamme de valeur comprenant + ou - 10 % de la 15 valeur indiquée, de préférence + ou - 5 % de celle-ci. Par exemple, environ 10 signifie entre 9 et 11, de préférence entre 9,5 et 10,5. Dans ce mode préférentiel de réalisation, l'apport en NH3 est alors multiplié par environ 1,5 à 2, et la vitesse de consommation en azote qui en résulte est multipliée par 5. Cette seconde étape est une étape durant laquelle l'augmentation de l'apport 20 d'ammonium à une biomasse préalablement carencée en azote entraîne une surconsommation ponctuelle de ce sel par cette biomasse et conduit de manière remarquable à doper la teneur en protéines, jusqu'à une teneur supérieure à 50 %, de préférence supérieure à 60 %, préférentiellement supérieure à 65 % (`)/0 exprimés en N.6,25).Indeed, in the context of the invention, the Applicant Company has instead chosen to explore an original way by proposing an alternative solution to that conventionally envisaged by those skilled in the art, or even completely the opposite of that that he would have chosen. The invention thus relates to a protein enrichment process of a microalga grown in heterotrophy, a microalgae of the Chlorella genus, more particularly to Chlorella protothecoides, a heterotrophic culture method which comprises: a first step aimed at limiting the contribution ammonium in order to obtain a biomass of microalgae having a protein content of less than 50% (3/0) expressed in N. 6.25, preferably less than 30%, preferably between 20 and 25 (3/0; a second step in which the ammonium feed in the fermentation medium is increased so as to obtain a protein content greater than 50%, preferably greater than 60%, more preferably still greater than 65%. will be exemplified below, a preferred embodiment of the method 5 according to the invention may consist in carrying out the pH regulation in the first step with an NH 3 / KOH mixture thus limiting the ammonium intake and thus favoring the production of a low protein content, then using pH regulation with NH3 alone in the second stage, in order to replenish the medium of ammonium fermentation. The NH3 / KOH mixture will be such as to limit the intake of ammonium. For example, for the same concentration of NH 3 between the first and second stages, the mixture may comprise NH 3 / KOH ratios which are in the order of about 1: 1, such as about 70-45% NH 3 and 55% KOH, preferably about 65-55% v / v NH3 and 35-45% KOH, the amounts being expressed in moles. By "about" is meant a range of value comprising + or - 10% of the indicated value, preferably + or - 5% thereof. For example, about 10 is between 9 and 11, preferably between 9.5 and 10.5. In this preferred embodiment, the supply of NH3 is then multiplied by about 1.5 to 2, and the resulting rate of nitrogen consumption is multiplied by 5. This second step is a step during which the increase in the supply of ammonium to a biomass previously deficient in nitrogen causes a specific overconsumption of this salt by this biomass and leads remarkably to boost the protein content, to a content greater than 50%, preferably greater than 50%; 60%, preferably greater than 65% (°) / 0 expressed in N, 6, 25).
25 On constate ainsi que la vitesse spécifique de consommation de l'azote, qui tombe à une valeur de moins de 0,005 g/g/h pendant la phase de carence en azote augmente à une valeur de plus de 0,01 g/g/h après la levée de la carence en azote. Dans un mode de réalisation préféré, la vitesse de croissance est maintenue substantiellement constante. Par exemple, pendant ces deux phases, le taux de croissance 30 est maintenu à 0,07 h-1 à 0,09 h-1, de préférence environ 0,08 h-1. Pour exemplifier ce concept, l'invention couvre plus précisément un procédé de culture hétérotrophique de Chlorelle protothecoides comportant : une phase de batch après ensemencement du fermenteur apportant 20 g/I de glucose. 35 une phase de fed-batch exponentiel avec un taux de croissance fixé à 0,08 h- 1, déclenchée lorsque le glucose apporté en batch est totalement consommé, 3031986 7 durant lesquelles on limite l'apport d'ammonium en utilisant une régulation de pH à l'aide d'un mélange de NH3 et de KOH comme mentionné ci-dessus dans le but d'obtenir une biomasse présentant moins de 25 % de protéines (exprimés en N. 6,25), 5 puis une phase de fed-batch exponentiel avec un même taux de croissance fixé à 0,08 h-1 durant laquelle on lève la carence en ammonium en régulant le pH à l'aide d'une solution 100% ammoniaque. Par exemple, la deuxième phase de fed-batch où on lève la carence en ammonium 10 est initiée lorsque environ 2 kg de glucose sec ont été introduits. Au sens de l'invention, le critère essentiel est bien que le stress cellulaire provoqué par la carence en azote du milieu de fermentation, puis une levée de ce stress, dans des conditions bien précises, déclenchent une consommation de l'azote introduit pour doper le contenu en protéines de la biomasse produite.It is thus found that the specific rate of nitrogen consumption, which falls to a value of less than 0.005 g / g / hr during the nitrogen deficiency phase, increases to a value of greater than 0.01 g / g / g. h after the lifting of the nitrogen deficiency. In a preferred embodiment, the growth rate is kept substantially constant. For example, during these two phases, the growth rate is maintained at 0.07 hr-1 to 0.09 hr-1, preferably about 0.08 hr-1. To exemplify this concept, the invention more specifically covers a heterotrophic Chlorella protothecoides culture method comprising: a batch phase after inoculation of the fermenter supplying 20 g / l of glucose. An exponential fed-batch phase with a growth rate set at 0.08 h -1, triggered when the glucose supplied in batch is totally consumed, during which the ammonium intake is limited by using a regulation of pH using a mixture of NH3 and KOH as mentioned above in order to obtain a biomass having less than 25% of proteins (expressed in N. 6.25), then a fed phase -batch exponential with the same growth rate set at 0.08 h-1 during which the ammonium deficiency is lifted by regulating the pH using a 100% ammonia solution. For example, the second fed-batch phase where ammonium deficiency is lifted is initiated when about 2 kg of dry glucose has been introduced. Within the meaning of the invention, the essential criterion is that the cellular stress caused by the nitrogen deficiency of the fermentation medium, and then a lifting of this stress, under specific conditions, trigger a consumption of nitrogen introduced to boost the protein content of the biomass produced.
15 Cette stratégie va donc bien à l'encontre du préjugé technique selon lequel pour augmenter la teneur en protéines de la biomasse, il faut immanquablement augmenter l'apport en azote dès le début de la culture. Par ailleurs, ces conditions opératoires se traduisent ici non seulement par une 20 augmentation de la richesse en protéines, mais conduisent également à en augmenter de manière remarquable la teneur en arginine et en glutamate. Plus particulièrement, comme il sera d'ailleurs exemplifié ci-après, la culture hétérotrophique des microalgues de l'espèce Chlorelle protothecoides comprenant une étape de culture avec une carence en azote puis un pulse en ammonium conduit à produire 25 plus de 45 % d'acide glutamique et d'arginine sur les acides aminés totaux. Ainsi, la présente invention est également relative à un procédé d'enrichissement de la teneur en acide glutamique et/ou en arginine d'une microalgue cultivée en hétérotrophie, de préférence d'une microalgue de l'espèce Chlorelle protothecoides, le 30 procédé comprenant la culture hétérotrophique de ladite microalgue qui comporte une étape visant à limiter l'apport d'ammonium de manière à obtenir une biomasse de microalgues pauvre en protéines, suivi d'une étape dans laquelle on maintient le taux de croissance et augmente l'apport en ammonium. Ces conditions de culture résultent ainsi en la préparation d'une biomasse de 35 microalgues comprenant plus de 45 % d'acide glutamique et d'arginine sur les acides aminés totaux.This strategy therefore goes against the technical prejudice that to increase the protein content of the biomass, it is inevitable to increase nitrogen input from the beginning of the crop. Moreover, these operating conditions are reflected here not only by an increase in the protein richness, but also lead to a remarkable increase in the content of arginine and glutamate. More particularly, as will be exemplified hereinafter, the heterotrophic culture of microalgae of the Chlorelle protothecoides species comprising a culture step with a nitrogen deficiency and then an ammonium pulse results in the production of more than 45% of glutamic acid and arginine on the total amino acids. Thus, the present invention also relates to a process for enriching the glutamic acid and / or arginine content of a microalga grown in heterotrophy, preferably a microalgae of the Chlorella protothecoides species, the process comprising the heterotrophic culture of said microalgae which comprises a step to limit the intake of ammonium so as to obtain a low protein biomass of microalgae, followed by a step in which the growth rate is maintained and the feed intake is increased. ammonium. These cultivation conditions thus result in the preparation of a biomass of microalgae comprising more than 45% of glutamic acid and arginine on the total amino acids.
3031986 8 L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent, lesquels se veulent illustratifs et non limitatifs. DESCRIPTION DES FIGURES 5 La figure 1 illustre l'évolution du N.6,25 en fonction du glucose consommé. La figure 2 illustre quant à elle l'évolution de la vitesse spécifique de consommation de l'azote (qN) en fonction du glucose consommé. Le figure 3 illustre l'évolution du N.6,25 en fonction du temps et la quantité de chaque acide aminé en % de poids de biomasse sec en fonction du temps.The invention will be better understood with the aid of the following examples, which are intended to be illustrative and non-limiting. DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 illustrates the evolution of N.6, 25 depending on the glucose consumed. Figure 2 illustrates the evolution of the specific rate of consumption of nitrogen (qN) as a function of the glucose consumed. Figure 3 illustrates the evolution of N.6,25 as a function of time and the amount of each amino acid in% of weight of dry biomass as a function of time.
10 Le figure 4 illustre l'évolution du N.6,25 en fonction du temps et la quantité d'acides gras totaux ou particuliers en % de poids de biomasse sec en fonction du temps. Le figure 5 illustre l'évolution du N.6,25 en fonction du temps et la quantité de sucres totaux ou particuliers en % de poids de biomasse sec en fonction du temps.Figure 4 illustrates the evolution of N.6,25 as a function of time and the amount of total or particular fatty acids in% dry biomass weight as a function of time. Figure 5 illustrates the evolution of N.6,25 as a function of time and the amount of total or particular sugars in% of weight of dry biomass as a function of time.
15 EXEMPLES Exemple 1 : Préparation d'une biomasse de C. protothecoides riche en protéines à haute teneur en acide glutamique et arginine La souche utilisée est une Chlorella protothecoides (souche CCAP211/8D - The 20 Culture Collection of Algae and Protozoa, Scotland, UK). Préculture : - 150 mL de milieu dans un Erlenmeyer de 500 mL ; - Composition du milieu : 40 g/L de glucose + 10 g/L d'extrait de levure.EXAMPLES Example 1: Preparation of C. high protein protein-rich biomass with high content of glutamic acid and arginine The strain used is Chlorella protothecoides (strain CCAP211 / 8D - The Culture Collection of Algae and Protozoa, Scotland, UK). ). Preculture: - 150 ml of medium in a 500 ml Erlenmeyer flask; - Composition of the medium: 40 g / l of glucose + 10 g / l of yeast extract.
25 L'incubation se déroule dans les conditions suivantes : durée : 72 h ; température : 28°C ; agitation : 110 rpm (Incubateur Infors Multitron).The incubation takes place under the following conditions: time: 72 h; temperature: 28 ° C; agitation: 110 rpm (Infors Multitron Incubator).
30 Culture en mode batch puis fed batch Préparation et milieu batch initial préparer et filtrer un mélange KOH à 400 g/I (41 %) / NH3 à 20 % v/v (59 %) ; stériliser fermenteur 20 L à 121 °C/ 20 min ; inoculer avec 2 erlenmeyers de préculture de 500 ml (D0600 nm de 15) ; 35 régulation du pH à 5,2 avec le mélange KOH/NH3 ; agitation de 300 rpm départ ; aération : 15 L/min d'air ; 3031986 9 régulation p02 à 30 % en faisant varier l'agitation; température : 28°C Alimentation glucose : 500 g/I 5 sulfate d'ammonium : 25 g/I sodium phosphate monobasique : 17 g/I potassium phosphate monobasique : 23 g/I sulfate de magnésium heptahydrate : 20 g/I sulfate de fer : 120 mg/I 10 calcium nitrate : 610 mg/I solution d'oligoéléments : 45 m1/1 solution de vitamines : 3,6 m1/1 Solution d'oligoéléments (pour 2 litres) Ingrédients (g) CuSO4, 5 H2O 0,22 ZnSO4, 7 H2O 28 MnSO4, 1 H2O 16 FeSO4, 7 H2O 2,2 Acide citrique 60 H2O qsp 2 15 Solution de vitamines Ingrédients (g/1) Thiamine HCI 13,5 Biotine 0,7 Pyridoxine 6,75 Conduite de la fermentation apporter l'équivalent de 20 g/I de glucose avant inoculation quand la concentration en glucose est = 0 g/I, démarrer l'alimentation du 20 glucose en fed-batch ; utiliser un débit permettant de fixer le taux de croissance à 0.08 h-1. régulation du pH à 5,2 avec le mélange 41 % KOH / 59 % NH3 quand 2 kg de glucose sont consommés par la microalgue, on passe en régulation du pH par NH3 seul, 25 quand la biomasse atteint 100 g/I en poids de matière sèche, et qu'environ 3,5 kg de glucose ont été envoyés, l'alimentation en glucose est stoppée.Culture in batch mode and then fed batch Preparation and initial batch medium prepare and filter a KOH mixture at 400 g / I (41%) / NH3 at 20% v / v (59%); sterilize 20 L fermenter at 121 ° C / 20 min; inoculate with 2 500 ml preculture Erlenmeyer flasks (OD600 nm 15); PH control at 5.2 with KOH / NH3; agitation of 300 rpm start; aeration: 15 L / min of air; 30% pO regulation by varying the stirring; temperature: 28 ° C Glucose feed: 500 g / I 5 ammonium sulfate: 25 g / I sodium phosphate monobasic: 17 g / I potassium phosphate monobasic: 23 g / I magnesium sulfate heptahydrate: 20 g / I iron sulfate : 120 mg / I 10 calcium nitrate: 610 mg / I trace element solution: 45 ml / 1 vitamin solution: 3.6 ml / 1 trace element solution (for 2 liters) Ingredients (g) CuSO4, 5 H2O 0 , 22 ZnSO4, 7 H2O 28 MnSO4, 1 H2O 16 FeSO4, 7 H2O 2.2 Citric acid 60 H2O qs 2 15 Vitamin solution Ingredients (g / 1) Thiamine HCI 13.5 Biotin 0.7 Pyridoxine 6.75 Conducts the fermentation bring the equivalent of 20 g / l of glucose before inoculation when the glucose concentration is = 0 g / l, start feeding the glucose in fed-batch; use a rate to set the growth rate at 0.08 h-1. pH control at 5.2 with the mixture 41% KOH / 59% NH3 when 2 kg of glucose are consumed by the microalgae, the pH is changed by NH3 alone, when the biomass reaches 100 g / l by weight of dry matter, and that about 3.5 kg of glucose were sent, the glucose supply is stopped.
3031986 10 Résultats Deux essais ont été réalisés dans ces mêmes conditions et les résultats sont 5 présentés dans le tableau I et les graphes suivants : Tableau I. Essai 1 Essai 2 F2 140519 F5 140623 Titre final (%) Titre final (%) (pour 3,6 kg de glucose (pour 3,4 kg de glucose consommé) consommé) N.6,25 66,0 65,7 Acides aminés totaux 44,7 43,2 Teneur en Arg et Glu sur 46 47 acides aminés totaux Acides gras totaux 10,2 10,1 Sucres totaux 20,3 21,7 Coloration de la biomasse Jaune Jaune La figure 1 illustre l'évolution du N.6,25 en fonction du glucose consommé.Results Two tests were carried out under these same conditions and the results are shown in Table I and the following graphs: Table I. Test 1 Test 2 F2 140519 F5 140623 Final title (%) Final title (%) (for 3.6 kg of glucose (for 3.4 kg of glucose consumed) consumed) N.6.25 66.0 65.7 Total amino acids 44.7 43.2 Arg and Glu content 46 46 total amino acids total fat 10.2 10.1 Total sugars 20.3 21.7 Biomass staining Yellow Yellow Figure 1 illustrates the evolution of N.6,25 as a function of the glucose consumed.
10 Ces deux essais traduisent de remarquables résultats : l'obtention d'une biomasse jaune avec un taux de N6,25 de plus de 65 `Vo. La figure 2 illustre quant à elle l'évolution de la vitesse spécifique de consommation de l'azote (qN) en fonction du glucose consommé. Il apparait que la vitesse spécifique de consommation d'azote est à son maximum 15 après la levée de la limitation en azote (à 2 kg de glucose consommé), puis diminue progressivement. Les vitesses similaires entre les 2 essais traduisent également la bonne répétabilité du protocole. Une analyse complète des acides aminés présents dans la biomasse a été réalisée sur un échantillon prélevé juste avant la levée de la limitation et sur plusieurs échantillons 20 après le pulse. Les résultats sont représentés dans la figure 3. On note que juste avant la levée de la limitation en azote, la somme des acides aminés est faible (16,3%), et il n'y a pas de prédominance parmi les différents acides aminés.10 These two tests show remarkable results: the obtaining of a yellow biomass with a N6,25 rate of more than 65 `Vo. Figure 2 illustrates the evolution of the specific rate of consumption of nitrogen (qN) as a function of the glucose consumed. It appears that the specific rate of nitrogen consumption is at its maximum after the lifting of the nitrogen limitation (at 2 kg of glucose consumed), and then gradually decreases. Similar speeds between the two trials also reflect the good repeatability of the protocol. A complete analysis of the amino acids present in the biomass was performed on a sample taken just before the limitation was lifted and on several samples after the pulse. The results are shown in Figure 3. It is noted that just before the lifting of the limitation in nitrogen, the sum of the amino acids is low (16.3%), and there is no predominance among the different amino acids .
3031986 11 Une heure après la levée de la limitation en azote, on remarque que l'acide aminé qui connait la remontée la plus forte est l'acide glutamique, suivi de l'arginine. Le taux des autres acides aminés augmente également mais de manière beaucoup plus faible. L'augmentation du N6.25 est donc surtout corrélée avec l'augmentation de l'acide 5 glutamique et de l'arginine. En complément de ces analyses, une analyse complète des acides gras présents dans la biomasse a été réalisée sur un échantillon prélevé juste avant la levée de la limitation en azote et sur plusieurs échantillons après le pulse. Les résultats sont représentés dans la figure 4.One hour after the lifting of the nitrogen limitation, it is noted that the amino acid that knows the strongest rise is glutamic acid, followed by arginine. The level of other amino acids also increases but much less. The increase in N6.25 is therefore mainly correlated with the increase in glutamic acid and arginine. In addition to these analyzes, a complete analysis of the fatty acids present in the biomass was performed on a sample taken just before the lifting of the nitrogen limitation and on several samples after the pulse. The results are shown in Figure 4.
10 Le taux d'acides gras totaux dans la biomasse qui est de 19.2% avant le pulse baisse jusqu'à 10.2%. L'acide gras majoritaire qui suit cette courbe est l'acide oléique. Les acides gras s'accumulent donc dans la biomasse lorsque celle-ci est carencée en azote. Une analyse complète des sucres présents dans la biomasse a été également 15 réalisée sur un échantillon prélevé juste avant la levée de la limitation en azote et sur plusieurs échantillons après la levée de la limitation en azote. Les résultats sont représentés dans la figure 5. Le taux de sucres totaux dans la biomasse qui est de 37.5% avant la levée de la limitation en azote baisse jusqu'à 20% puis stagne. Le sucre majoritaire qui suit cette courbe 20 est le glucose. Les sucres sont donc également stockés dans la biomasse lorsque celle-ci est carencée en azote. Le taux de sucres semble se stabiliser ensuite, contrairement au taux d'acide gras qui ne fait que diminuer.The total fatty acid content in the biomass which is 19.2% before pulse decreases to 10.2%. The major fatty acid that follows this curve is oleic acid. Fatty acids accumulate in the biomass when it is deficient in nitrogen. A complete analysis of the sugars present in the biomass was also carried out on a sample taken just before the lifting of the nitrogen limitation and on several samples after the lifting of the nitrogen limitation. The results are shown in Figure 5. The total sugar content in the biomass, which is 37.5% before the lifting of the nitrogen limitation, decreases to 20% and then stagnates. The major sugar that follows this curve is glucose. The sugars are therefore also stored in the biomass when it is deficient in nitrogen. The level of sugars seems to stabilize afterwards, in contrast to the fatty acid content which is only decreasing.
25 La charge en sels de la biomasse a été mesurée par la mesure du résidu à la calcination : il est ici de 9 `Vo.The salt loading of the biomass was measured by the measurement of the residue at calcination: it is here of 9 'Vo.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1550570A FR3031986B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1550570A FR3031986B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3031986A1 true FR3031986A1 (en) | 2016-07-29 |
FR3031986B1 FR3031986B1 (en) | 2017-02-17 |
Family
ID=52808003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1550570A Active FR3031986B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR3031986B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3003873A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-03 | Roquette Freres | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES |
-
2015
- 2015-01-26 FR FR1550570A patent/FR3031986B1/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3003873A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-03 | Roquette Freres | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
GERALD S. REISNER, ROSE K. GERING AND JOHN F. THOMPSON: "Metabolism of nitrate & ammonia by Chlorella", PLANT PHISIOLOGY, vol. 35, no. 1, 1960, pages 48 - 52, XP002746628 * |
JAMES E. BAKER AND JOHN F. THOMPSON: "Assimilation of Ammonia by Nitrogen-Starved Cells of Chlorella Vulgaris", PLANT PHISIOLOGY, vol. 36, no. 2, 1961, pages 208 - 212, XP008177780 * |
P. J. SYRETT: "THE ASSIMILATION OF AMMONIA BY NITROGEN-STARVED CELLS OF CHLORELLA VULGARIS. Part II. The Assimilation of Ammonia to other Compounds.", ANNALS OF BOTANY, vol. 17, no. 1, 1953, pages 21 - 36, XP008177779 * |
P.Y. SYRETT: "The Assimilation of Ammonia by Nitrogen-starved Cells of Chlorella vulgaris. Part I. The Correlation of Assimilation with Respiration", ANNALS OF BOTANY, vol. 17, no. 1, 1953, pages 1 - 20, XP008177778 * |
W. XIONG ET AL: "13C-Tracer and Gas Chromatography-Mass Spectrometry Analyses Reveal Metabolic Flux Distribution in the Oleaginous Microalga Chlorella protothecoides", PLANT PHYSIOLOGY., vol. 154, no. 2, 18 August 2010 (2010-08-18), US, pages 1001 - 1011, XP055220044, ISSN: 0032-0889, DOI: 10.1104/pp.110.158956 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR3031986B1 (en) | 2017-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3074522B1 (en) | Process for enrichment of microalgal biomass with carotenoids and with proteins | |
EP3414335B1 (en) | Method for the protein enrichment of microalgal biomass | |
EP3097201B1 (en) | Microalgal biomass protein enrichment method | |
EP3067414B1 (en) | Microalgal biomass protein enrichment method | |
KR102534491B1 (en) | Method for enriching biomass of microalgae of the genus Thraustochytrium with DHA and ARG and GLU amino acids | |
FR3041653A1 (en) | PROCESS FOR CULTIVATION OF ALGAE, PARTICULARLY UNICELLULAR RED ALGAE (ARUS) | |
EP3083973B1 (en) | Dha enrichment process of the traustochytrium species microalgae | |
FR3031985A1 (en) | PROCESS FOR OBTAINING PEPTIDE ISOLATE FROM BIOMASS OF MICROALGUES ENRICHED IN PROTEINS | |
FR3044679A1 (en) | PROCESS FOR CULTIVATION OF ALGAE, PARTICULARLY UNICELLULAR RED ALGAE (ARUS), WITH LACTOSE | |
FR3003874A1 (en) | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES | |
FR3031986A1 (en) | PROCESS FOR ENRICHING PROTEIN FROM BIOMASS OF MICROALGUES | |
FR3036404A1 (en) | FERMENTAL PROCESS FOR DECOLORING THE BIOMASS OF CHLORELLA PROTOTHECOIDS | |
BR112018016011B1 (en) | ENRICHMENT METHOD IN MICROALGAE BIOMASS PROTEINS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20160729 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |