Barnabé, Simon

Bourdeau, Nathalie

Cinq-Mars, Marguerite

Desgagné-Phénix, Isabel

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2. MÉTHODOLOGIE1. INTRODUCTION4. CONCLUSIONS ET PERSPECTIVESSelon les résultats• Possible d’acclimater progressivement les microalgues aux eaux usées par une culture en continu.• Prochaines cultures: limitées à 27 jours, avec concentration d’eaux usées de 63% → obtenir une productivité en biomasse adéquate, et éviter les effets néfastes des matières colloïdales.Travaux futurs• Analyses des molécules d’intérêt produites par le consortium (ex. phénols, terpènes, acides gras, glucides, acides organiques).• Suivi de croissance des bactéries et des champignons du consortium → mieux comprendre leur rôle.• Plusieurs souches de microalgues produisent desmolécules aux propriétés intéressantes1 qui peuventêtre valorisées sous forme de:• Antimicrobien• Biocarburant• Certaines microalgues, particulièrement dans unconsortium naturel2 (mélange de microorganismes (p.ex. microalgues, bactéries et champignons)), ont lacapacité d’épurer les eaux usées, en assimilant lescomposés résiduels comme sources de nutriments3.• Microorganismes: consortium naturel → principalement la microalgue Chlorella sp., autres microalgues, bactéries et champignons.• Milieu de culture: eaux usées industrielles supplémentées en nutriments; contrôle = eau supplémentée en nutriments.• Méthode de culture: photobioréacteur de 2 L, 51 joursEn mode continu (avec retrait et ajout de milieu périodiquement) → permet l’adaptation progressive aux eaux usées.• Échantillonnage: 200 ml tous les trois jours → centrifugation puis conservation du surnageant (milieu de culture) et du culot (cellules du consortium).Culture du consortium de microalgues5. REMERCIEMENTSRéférences:1de Morais, M. G., Vaz, B. d. S., de Morais, E. G., et Costa, J. A. V. (2015). Biologically active metabolites synthesized by microalgae. BioMed Research International, 2015.2Liu, H., Lu, Q., Wang, Q., Liu, W., Wei, Q., Ren, H., . . . Ruan, R. (2017). Isolation of a bacterial strain, Acinetobacter sp. from centrate wastewater and study of its cooperation with algae in nutrients removal. Bioresource Technology, 235, 59-69.3Odjadjare, E. C., Mutanda, T., et Olaniran, A. O. (2017). Potential biotechnological application of microalgae: a critical review. Critical Reviews in Biotechnology, 37(1), 37-52.La valorisation des microalguesRecherche de molécules d’intérêt dans un consortium de microalgues cultivé en eaux usées industriellesMarguerite Cinq-Mars, Nathalie Bourdeau, Isabel Desgagné-Penix et Simon Barnabé, Chaire de recherche industrielle en environnement et biotechnologie, Université du Québec à Trois-Rivières • L’entreprise Sani Marc souhaite rendre ses produitsnettoyants plus verts en y ajoutant des moléculesbiosourcées, issues des microalgues.• Elle cherche aussi un moyen de réduire le coût de traitementde ses eaux usées.ProblématiqueSuivre l’évolution des populations microbiennes duconsortium de microalgues-bactéries cultivé en eaux uséesindustrielles et identifier les molécules d’intérêt produitespar celui-ci, qui pourraient être utilisées par des entrepriseslocales.But de l’étudeMichelle BoivinBenjamin Dupuy GaletKevin Lajoie Véronique Roy-Blais1.Génération d’eaux usées2.Milieu de culture pour les microalgues3.Production de molécules d’intérêt et épuration des eaux4.Intégration des molécules aux produits industriels5.Production en usine du produit biosourcé1-Suivi de la croissance des populations microbiennes sur 51 joursAnalysesDécompte au microscope des cellules de Chlorella sp.Photobioréacteur 2LFiltration du milieu pour déterminer la biomasse sèche (g)UFC de bactéries et de champignons sur géloseDécompte cellulaire de Chlorella sp. cultivée en photobioréacteur en mode continu (retrait et ajout d’eaux usées aux trois jours)• Croissance de Chlorella sp. en eaux usées supplémentées en nutriments adéquate, maismeilleure croissance en contrôle après 51 jours.• Jusqu’au jour 27, croissance similaire entre la culture contrôle et celle en eaux usées(concentration de 63%).• Stabilisation de la croissance en eaux usées après 27 jours → accumulation de matièrescolloïdales pouvant nuire à la croissance?01230 10 20 30 40 50Biomasse sèche (g/l)Temps (jours)Biomasse sèche du consortium cultivé en photobioréacteur• Corrélation biomasse sèche VS compte cellulaire Chlorella sp : 86% contrôle; 62% eaux usées.• Biomasse en eaux usées est plus élevée → Masse des matières colloïdales ou des bactéries/champignons.Vue au microscope du consortium au dernier jour de cultureContexte• Les suivis de la composition et de la croissance d'un consortium naturel en fonction du temps n'ont pas été caractérisés.• Les molécules d'intérêt produites ne sont pas connues.• Le rendement en biomasse microalgale est faible dans les eaux usées.Solution proposée: Culture de microalgues dans les eaux usées  pour produire des molécules d’intérêt Densité optique au spectrophotomètreRelative qPCR avec  amorces spécifiques  aux microalgues, bactéries et champignonsUPLC-QTOF-MS GC-MS LC-MSQuantifierIdentifier2-Identification et quantification des molécules d’intérêt produites par le consortium Sur culot et surnageantSpectrométrie de masse05101520250 10 20 30 40 50Concentration cellulaire (cell/ml X 107 )Temps (jours)Milieu standardEaux usées--- Ajout de nutrimentsContrôleEaux usées10% eaux usées50% eaux usées100% eaux uséesContrôleEaux uséesFiltration du consortium au dernier jour de culture3. RÉSULTATS• Surfactant• Colorant…ContrôleContrôleEaux uséesAjout de nutriments

Recherche de molécules d'intérêt dans un consortium de microalgues cultivé en eaux usées industrielles

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