Etude de la réaction d'oxydo-réduction catalysée par l'acool déshydrogénase de la levure Saccharomyces cerevisiae en réacteur solide/gaz

La mise en œuvre de la levure Saccharomyces cerevisiae pour réaliser des réactions d'oxydo-réduction catalysées par l'ADH en réacteur solide/gaz constitue une alternative intéressante comparativement à l'utilisation d'enzymes isolées. Dans ce système, la régénération, in situ, du cofacteur nicotinamidique est réalisée grâce à l'apport d'un alcool co-substrat ; l'utilisation des cellules entières permet un gain de stabilité non négligeable que nous avons mis à profit pour la synthèse d'alcools et/ou d'aldéhydes par le procédé de biocatalyse solide/gaz. L'activité catalytique de l'ADH de cellules entières a pu être augmentée en limitant les contraintes diffusionnelles après un simple traitement des cellules aux ultrasons. La stabilité du catalyseur a ensuite pu être améliorée en éliminant les enzymes libérées dans le surnageant après traitement. L'activité de l'ADH de cette préparation ainsi que sa stabilité en réaction dépendent des activités thermodynamiques des substrats utilisés et de l'eau dans le mélange gazeux. En effet, pour de fortes activités, le butyraldéhyde et l'éthanol possèdent un effet dénaturant important ; cet effet peut cependant être atténué en diminuant l'activité de l'eau du système. L'utilisation de faibles aw même si elle entraîne un abaissement de la vitesse initiale de la réaction, permet cependant de maintenir le niveau de productivité du système proche de 1,7 kg/l/jour en butanol pour la réaction modèle considérée. Le système a encore pu être optimisé, en jouant sur les conditions de culture des levures. Il a été montré que la principale isoenzyme impliquée dans la réaction d'oxydo-réduction est YADH-II. La production de YADH-II est favorisée en cultivant les cellules sur de l'éthanol, ce qui a permis d'augmenter le niveau d'activité de l'enzyme en réacteur solide/gaz lors de l'étape de préparation du biocatalyseur.LA ROCHELLE-BU (173002101) / SudocSudocFranceF