Rôle du potentiel redox sur le métabolisme de souches de Clostridium

La biomasse renouvelable peut être convertie par fermentation en molécules d'intérêt telles que le butanol et l’isopropranol. Ces deux solvants sont très employés au niveau industriel et en tant que synthons chimiques. Cependant, le procédé de fermentation associé et utilisant la bactérie Clostridium a un rendement et une productivité faible.  En effet, plusieurs limitations réduisent ces performances : toxicité du butanol, phénomène de « crash acide » et instabilité du ratio entre les différents solvants. Bien que l’influence de paramètres tels que la température et le pH sur l’efficacité de la fermentation soit bien connus, de nombreux phénomènes restent non maitrisés. 
L’étude du potentiel redox est donc une piste importante pour une meilleure compréhension du métabolisme des bactéries solvantogènes. Il représente l’activité des électrons et a un rôle prédominant dans le métabolisme des micro-organismes. 
L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre les mécanismes réactionnels d’oxydo-réduction intervenant voire régissant ces réactions fermentaires. Pour y répondre, l’influence de paramètres de fermentation sur l’état redox de cellules de Clostridium solvantogènes sera donc étudié. 
Différentes conditions seront testées et analysées telles que la conduite de fermentation, l’électrofermentation ou encore la composition du milieu de culture. Des quantifications de co-facteurs et d’activités enzymatiques clés et une étude omiqe permettront d’évaluer l’état redox des cellules.
Au final, cette thèse doit conduire à acquérir des données essentielles pour la compréhension de l’influence du potentiel redox sur le métabolisme de Clostridium. De plus, ces travaux permettront d’améliorer la maîtrise et l’efficacité du procédé fermentaire en terme de productivité, rendement et/ou sélectivité. 
Le candidat devra avoir un niveau ingénieur ou master avec une spécialisation en biotechnologie et microbiologie.
 
Mots clefs: fermentation, Clostridium, potential d’oxydo-réduction

• Directeur de thèse    Dr BEN CHAABANE Fadhel, IFP Energies Nouvelles, Dr BOUCHEZ Théodore, INRAE
• Ecole doctorale    ABIES, http://www2.agroparistech.fr/abies/
• Encadrant IFPEN    Dr VELLY Hélène, Département Biotechnologie, helene.velly@ifpen.fr
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2021 
• Employeur    IFP Energies Nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Qualifications    Master ou Ecole d’ingénieur en génie fermentaire ou microbiologie
• Connaissances linguistique    Bonne maîtrise du français indispensable, anglais souhaitable