Optimisation de la culture de spiruline et son impact sur ses performances nutritionnelles

Abstract

Au cours de ce travail, la valorisation d’une souche autochtone de spiruline (Arthrospira sp.) a été envisagée. Dans une première partie, les conditions optimales de croissance en termes de lumière et de température ont été identifiées, en mode batch, et son profil biochimique intracellulaire en termes de sucres, lipides, caroténoïdes et phycocyanine a été établi. Intermédiairement, à travers l’étude de l’effet de l’intensité de la lumière et de la température sur la productivité en biomasse et en teneur en phycocyanine, les conditions de lumière favorisant la production de la phycocyanine sont inversement proportionnelles à la croissance. Pour avoir une idée plus développée sur ce phénomène, et de trouver un compromis entre la croissance et la synthèse de métabolites à valeur ajoutée, un mode de culture en deux phase a été adopté en utilisant la méthode des plans d’expérience dans la phase II de culture. Le profil biochimique suite à ce mode de culture, est 3,55, 1,73, 9,55, 2,92 et 1,46 fois supérieur en terme de carbohydrates, lipides, caroténoïdes totaux, phycobiliprotéines et production d'EPS par rapport aux teneurs initialement obtenues dans les condition optimales de croissance, sans restriction de productivité. Dans une seconde partie, les exopolysaccharides contenus dans les EPS ont été valorisés, et sont doués d’une bonne résistance thermique, d’un comportement de nature non-newtonienne par cisaillement, un comportement prédominant de type gel, d’une bonne résistance aux cycles consécutifs de chauffage et de refroidissement, et possède une activité anti radicalaire et un effet chélateur intéressant à des faibles concentrations. Dans un troisième volet, l’extrait de phycocyanine a été valorisé et est hautement soluble à pH supérieur ou égale 6,0, stable à une température ne dépassant pas les 50 °C et répondant bien à la thermostabilisation à 60 °C par ajout de polyols, avec des propriétés fonctionnelles et biologiques intéressantes dose dépendantes. Le dernier chapitre de cette thèse a pour but l’étude d’une application biotechnologique innovante impliquant l’ajout de l’extrait de phycocyanine dans des films à base de gélatine. Les films obtenus sont qualifiés de bioactifs, résistants à une température allant jusqu’à 250 °C, doués d’une activité anti-UV, avec maintenance de la résistance et l’élasticité de la gélatine.