Academic literature on the topic 'Chlorelles – Croissance'

La capacité de déphosphatation et de dénitrification ainsi que la sensibilité et l'accumulation de deux métaux lourds (Cr et Cd) de Scenedesmus quadricauda, Chlorella pyrenoidosa et Chlamydomonas reinhardtii isolées des eaux usées de la ville de Fès, ont été étudiées dans les conditions de laboratoire. Les résultats ont montré que S. quadricauda présente les meilleurs taux de réduction des phosphates (83%), et d'ammonium (75%). L'étude de la sensibilité vis à vis du chrome et du cadmium des trois espèces, a montré qu'au delà d'une concentration de 1 ppm, la croissance se trouve réduite et que S. quadricauda présente une sensibilité plus faible que les deux autres espèces. Les résultats des expériences d'absorption conduites avec du chrome VI marqué au51 Cr et du cadmium marqué au109 Cd ont montré que les quantités de chrome et du cadmium prélevées par S. quadricauda dépassent celles des deux autres espèces. L'utilisation potentielle des trois espèces dans le traitement des effluents urbains est discutée à la lumière des résultats de ces expériences.

Quatre bioessais in vitro ont été réalisés pour évaluer la réponse des communautés phytoplanctoniques naturelles à différentes concentrations de zinc (2,5; 10; 20 - 25 et 40 - 50 mg.l-1). Les essais réalisés au cours des quatre saisons , ont été menés en conditions contrôlées pendant un mois avec des échantillonnages tous les 2-3 jours. La réponse algale fut variable selon la saison et dépendante des concentrations en Zinc, des espèces algales, de la densité de l' inoculum et de la température. 2,5 et 10 mg Zinc.l-1 dans le milieu de culture ont stimulé la croissance de certaines diatomées; à une concentration de Zinc de 20-25 mg.l-1Chlorella vulgaris (Chlorophyceae) s'est particulièrement développée, et, dans des systèmes contenant 40-50 mg Zinc.l-1 une mortalité importante a été généralement trouvée, à l'exception de Chlorella vulgaris et de quelques espèces de diatomées qui se sont montrées tolérantes au zinc: Cyclotella meneghiniana, Gomphonema parvulum, Navicula sp., Nitzschia palea, Nitzschia sp., Pinnularia biceps, Synedra acus et Synedra ulna var. amphirrhynchus. Les Cyanophyceae, les Euglenophyceae, les Tribophyceae, les Chrysophyceae, les Zygophyceae et les Dinophyceae ont été particulièrement sensibles. En présence d' inoculums abondants, la sensibilité au Zinc a été observée à partir de 25 mg.l-1 (automne-20°C, printemps-20°C et été-25°C); par contre, en présence d'inoculums peu denses, elle est apparue dès 10 mg.l-1 (hiver-15°C). De manière générale, à mesure que la concentration de Zinc augmentait, Chlorella vulgaris Biej. est devenue graduellement, le taxon dominant; ce qui a eu pour conséquence une diminution de la diversité du système algal testé. Des communautés plus simples se sont alors développées, dominées presque toutes par des espèces tolérantes au Zinc.

Face à la montée de la prise de conscience des enjeux écologiques actuels, la recherche se tourne vers le développement des bioprocédés pour développer de nouvelles solutions aux problèmes environnementaux. Cette thèse porte sur l'étude de la faisabilité d'un procédé de capture de CO2 à partir de la culture de la microalgue Chlorella vulgaris en photobioréacteur continu. Ce travail a permis d'identifier l'algue C. vulgaris comme une candidate prometteuse pour cette application. En effet C. vulgaris présente une capacité de production de biomasse et de fixation de CO2 très intéressante pour cette application. Les études menées lors de ce travail de thèse ont également permis de mettre à jour les interactions complexes entre les cellules algales et le CO2 présent à de fortes concentrations. De même, elles ont apporté un approfondissement à la compréhension des verrous existants pour le développement d'un procédé de captage du CO2 et de la nécessité de prendre en compte tous les paramètres de culture (lumière, concentration en nitrate). A partir des études menées, il a été possible de proposer un modèle pour la croissance de C. vulgaris en photobioréacteur continu. Bien que de futures études soient encore nécessaires pour être en mesure de parfaitement modéliser le comportement de l'algue lors de cultures en photobioréacteur, ce modèle présente une bonne corrélation avec les expérimentations. Enfin une étude de pré-dimensionnement a été proposée qui a permis de mettre en lumière les nombreux points d'interrogations encore existants avant d'être en mesure d'adapter le procédé de laboratoire à une échelle industrielle

Au sevrage, la séparation de la mère, le changement d’environnement et la transition d’un régime lacté à un régime solide et complexe déstabilisent les fonctions de digestion et de défense du porcelet. Le sevrage entraîne l’apparition de diarrhées nécessitant souvent l’utilisation d’antibiotiques pour contrôler les infections digestives. L’émergence de souches bactériennes antibiorésistantes est devenue un enjeu de santé publique majeur. Développer des méthodes alternatives aux antibiotiques pour promouvoir la santé du porcelet sevré est une nécessité. L’objectif de la thèse est d’évaluer le potentiel de deux microalgues –la Spiruline et la Chlorelle– pour promouvoir la santé digestive du porcelet au sevrage.Deux essais ont été effectués chez des porcelets sevrés dans des conditions d’hygiène contrastées –standard ou dégradées– recevant ou non 1% de Spiruline ou de Chlorelle dans l’aliment. En conditions d’hygiène standard, la supplémentation en Spiruline ou en Chlorelle a amélioré la digestibilité des nutriments et la morphologie intestinale sans impact sur la croissance du porcelet sevré. En conditions d’hygiène dégradée, la supplémentation en Spiruline ou en Chlorelle a altéré les performances de croissance sans affecter sensiblement les indicateurs de la santé digestive. Dans un troisième essai, une administration orale en microalgues en amont et en aval du sevrage a été testée afin d’évaluer la capacité de la Spiruline ou de la Chlorelle à limiter la déstabilisation précoce du système digestif au sevrage. L’administration orale de Spiruline a favorisé la croissance e<br>Weaning is a critical step in pig farms. Separation from the sow, change in the environment and dietary transition from liquid milk to a solid diet induces a destabilization of digestive and defense functions in weaned pig. Weaning leads to digestive disorders and growth alteration that often require antibiotic use to alleviate pathogen invasion and mortality. Bacterial resistance to antibiotics has become a major concern for public health. Thus, it has become necessary to find new strategies to promote digestive health in weaned pigs. The aim of this thesis is to evaluate the potential of two microalgae – Spirulina and Chlorella – as new functional ingredients to promote digestive health in piglets at weaningTwo trials were conducted in pigs weaned in contrasted sanitary conditions –good or poor–and that received 1% of Spirulina or Chlorella in starter diet. In good sanitary conditions, dietary supplementation with Spirulina and Chlorella both enhanced nutrient digestibility and intestinal morphology but did not affect growth performance. In poor sanitary conditions, both Spirulina and Chlorella supplementation altered growth performance with slight effect on indicators of digestive health. In a third trial, oral administration of the two microalgae before and after weaning was assayed to evaluate the ability of Spirulina and Chlorella to limit the early intestinal changes caused by weaning. Spirulina administration before and after weaning enhanced growth in suckling piglets and reduced risk of diarrhoea outcome in weaned pigs. Potential mechanisms of action of Spirulin

Chlorella vulgaris (C. vulgaris) est un organisme modèle qui présente un potentiel commercial élevé dans le domaine de l'alimentation et de l'énergie, avec une faisabilité prouvée de cultures sous forme de biofilms et de co-culture de levures/microalgues pour la valorisation in situ du CO2 dans les processus biotechnologiques. Ce travail de doctorat se concentre sur les colonies immobilisées dans des cultures pures ou mixtes. Il vise une meilleure compréhension des interactions au sein des colonies et entre colonies, avec pour objectif ultime de comprendre et d'optimiser les co-cultures.Pour atteindre ces objectifs, un protocole complet et des dispositifs expérimentaux innovants ont été développés, notamment des techniques d'inoculation, des dispositifs de culture immobilisée avec capteurs de gaz, l'imagerie 3-D à l'aide d'un microscope à lumière structurée, le traitement d'images, un bilan gazeux calibré et l'analyse des données. Des précautions ont également été prises concernant les conditions d'incubation, la détermination de la masse sèche, la concentration en glucose, la taille et la densité des cellules.Tout d'abord, le développement de colonies uniques de C. vulgaris a été étudié dans des conditions hétérotrophes. Sur la base du modèle biologique proposé pour la dynamique de croissance en hauteur et en rayon, nous avons conclu que les colonies se développaient à un taux constant dans la direction horizontale et à un taux décroissant dans la direction verticale. Ces tendances sont cohérentes avec les effets cumulés de la disponibilité du glucose et de l'oxygène. Une calotte sphérique décrit le mieux la forme des colonies pendant la période de croissance. L'interaction intraspécifique de C. vulgaris a été étudiée en faisant croître plusieurs colonies sur la même plaque à des distances de initiales différentes : 1,5 mm, 3 mm et 15 mm. Aucun effet significatif de la coalescence des colonies n'a été observé sur les taux de croissance en rayon et en hauteur.Ensuite, l'effet de la lumière a été testé de deux manières : présence de lumière durant toute la culture et exposition à la lumière après une première période hétérotrophe. La forme de la colonie est significativement affectée par le mode de culture : la colonie en croissance hétérotrophe garde une calotte sphérique, tandis que la colonie en croissance mixotrophe atteint une forme cylindrique, en raison d'une croissance radiale presque complètement arrêtée après quelques jours. Grâce au dispositif de mesure des gaz, les données brutes ont été analysées à l'aide d'une équation de bilan gazeux pour obtenir les termes source biologique d'O2 et de CO2. Le rapport de masse du gaz sur la masse sèche de la cellule a été déterminé pour les différentes conditions de croissance. Une synergie est mise en évidence entre la photosynthèse au sommet de la colonie et l’hétérotrophie à la base.L'interaction inter-espèces de C. vulgaris et S. cerevisiae a été étudiée à deux niveaux : au niveau des cellules dans la même colonie et entre colonies. Au niveau de la colonie, des colonies de C. vulgaris et de S. cerevisiae ont été inoculées avec deux distances de séparation initiales différentes (3 mm et 15 mm). Les colonies ont été observées en continu pendant un mois. Même si des recherches supplémentaires sont nécessaires, la croissance et l'interaction observées semblent s'expliquer principalement par le taux de croissance beaucoup plus élevé de la levure. Après avoir fusionné, les colonies de S. cerevisiae finissent par envelopper les colonies de C. vulgaris. Au niveau des cellules, les colonies mélangées de C. vulgaris et de S. cerevisiae ont été observées en 3D. En raison de leur croissance rapide, les cellules de S. cerevisiae finissent par dominer l'ensemble de la colonie, à l'exception de quelques cellules de C. vulgaris présentes au cœur de la colonie et sur le dessus. Les cellules de C. vulgaris cessent presque de croître lorsque les nutriments sont limités<br>Chlorella vulgaris (C. vulgaris) is a model organism that has high commercial potential in the food and energy field, with proved feasibility of cultures as biofilms and yeast/ microalgae co-culture for in situ CO2 mitigation in biotechnological processes. This PhD work focuses on immobilized colonies in pure or mixed cultures. It proposes a better understanding of the interactions within and between colonies, with the ultimate goal of understanding and optimizing co-cultures.To archive these goals, a comprehensive protocol and required innovative experimental devices were developed including inoculation techniques, immobilized culture devices with gas sensors, 3-D imaging using a structured-light microscope, image processing, calibrated gas balance equation and data analysis. Care was also taken regarding incubation conditions, determination of dry mass, glucose concentration, cell size and density.Firstly, the development of single C. vulgaris colonies under heterotrophic conditions was studied. Based on the biological model proposed for the growth dynamics in height and radius, we concluded that the colonies expanded at a constant rate in the horizontal direction and a decreasing rate in the vertical direction. The trends are consistent with the cumulative effects of glucose and oxygen availability. A spherical cap best describes the shape of the colonies during the growth period. The intraspecies interaction of C. vulgaris was investigated by growing several colonies on the same plate with different initial separation distances: 1.5 mm, 3mm, and 15 mm. No significant effects of colony merging were observed on the growth rates in radius and height.Then, the effect of light was tested in two ways: presence of light throughout the culture and exposition to light after a first, purely heterotrophic, period. The shape of colony is significantly affected by the cultivation mode: the heterotrophic growth colony keeps a spherical cap, while the mixotrophic growth colony reaches a cylindrical shape, due to a radial growth almost completely stopped after some days. Thanks to the gas measurement device, the raw data were analyzed using a gas balance equation to obtain the biological source terms of O2 and CO2. Gas yield (mass ratio of gas to dry mass of cell) are proposed for the different growth conditions. A synergy is highlighted between photosynthesis at the top of the colony and heterotrophy at the base.The interspecies interaction of C. vulgaris and S. cerevisiae were studied at two levels: cell-cell level within the same colony and colony-colony level. At the colony-colony level, colonies of C. vulgaris and S. cerevisiae were inoculated with two different initial separation distances (3 mm and 15 mm). Colonies were observed continuously for one month. Even though additional investigation is needed, the observed growth and interaction seems to be mostly explained by the much larger growth rate of yeast. After merging S. cerevisiae colonies eventually envelop C. vulgaris colonies. At the cell-cell level, C. vulgaris and S. cerevisiae intermixed colonies were observed in 3D. Due to its fast grow, S. cerevisiae cells eventually dominate the whole colony, at the exception of some C. vulgaris cells present in the core of the colony and on the top. C. vulgaris cells almost stop growing when the nutrients are limited

La levure et la microalgue sont des microorganismes très étudiés pour la production de composés à haute valeur ajoutée pour des secteurs tels que l’agroalimentaire et l’énergie. Ce travail de thèse propose un procédé de culture mixte entre la levure Saccharomyces cerevisiae et la microalgue Chlorella vulgaris pour la croissance des deux espèces tout en limitant le rejet en CO2. Le procédé repose sur la symbiose mutuelle entre les deux organismes autour des échanges de gaz, qui est rendu possible en imposant une co-dominance en termes de population. Les populations doivent être équilibrées pour que les microalgues puissent gérer la production de CO2. Le procédé est réalisé en photo-bioréacteur de 5 litres non-aéré et fermé, afin d’éviter les échanges gazeux avec l’environnement externe. Dans cette configuration, le CO2 est produit sous forme dissoute et directement accessible aux microalgues, évitant les phénomènes de dégazage et de dissolution. Les populations de levures et de microalgues atteignent une concentration égale (20 millions de cellules par ml) au bout de 24 heures de culture, restent stables jusqu’à la fin de la culture (168 heures) et les microalgues recyclent 12% du CO2 produit par les levures. Un modèle cinétique de la levure et de la microalgue en culture mixte est développé en combinant les modèles individuels de la levure et de la microalgue. Le modèle prédictif de la levure prend en compte les possibles voies métaboliques impliquées dans la fermentation et la respiration de ces voies est prédite en y intégrant des facteurs de limitation. Le modèle de la microalgue est basé sur l’activité photosynthétique. Les résultats de ce travail montrent la faisabilité du procédé de culture mixte entre hétérotrophe et autotrophe et pourrait apporter les bases pour le développement d’un procédé écologique à faible impact environnemental<br>Yeast and microalgae are microorganisms widely studied for the production of high-value compounds used in food and energy area. This work proposes a process of mixed culture of Saccharomyces cerevisiae and Chlorella vulgaris for both growth and CO2 mitigation. The process relies on mutual symbiosis between the two organisms through gas exchange, which is possible by engineering the co-dominance of populations. The two populations must be balanced in such a way so that microalgae can cope with the rate of CO2 production by the yeast activity. The process is performed in non-aerated 5l-photo-bioreactor fitted with a fermentation lock to prevent gas exchange with the outside atmosphere. With this set-up, the CO2 is produced in dissolved form and is available to the microalgae avoiding degassing and dissolution phenomena. The two organism populations are balanced at approximately 20 millions cells per ml, 12% CO2 produced by yeast was reutilized by microalgae within 168 hours of culture. A yeast and microalgae growth model in mixed culture is developed by combining each individual growth model. The predictive yeast model considers the possible metabolic pathways involved in fermentation and respiration and imposes limitation factors on these pathways, in this manner, the model can predict the partition of these pathways. The microalgae individual model is based on the photosynthetic activity. The results of this work show the feasibility of such process and could provide a basis for the development of a green process of low environmental impact