Study of the influence of culture conditions on the productivity of lipids exuded by a diatom

Contexte : Les microalgues oléagineuses sont une source de biomasse riche en huile (principalement composée d’un mélange de triacylglycérol ou TAG), une classe de molécules énergétiquement dense issues de l’estérification des acides gras (AG) et du glycérol. Les AG sont des chaînes hydrocarbonées saturées ou poly-insaturées qui présentent des intérêts pour de nombreux secteurs industriels : les AG polyinsaturés à longues chaînes pour l'alimentation, la santé et les cosmétiques, les AG mono-insaturés/saturés pour la chimie de commodité et les biocarburants. L'huile issue des microalgues peut donc être considérée comme l'une des alternatives renouvelables prometteuses aux hydrocarbures fossiles. Dans le cadre du programme et équipement prioritaire de recherche (PEPR B-BEST, coordination CEA Grenoble), le projet ciblé ALGADVANCE se propose d’étudier la diatomée Phaeodactylum tricornutum pour ses capacités produire des lipides sous forme de gouttelettes extracellulaires

Objectifs : L’objectif principal de la mission confiée au(à la) futur(e) doctorant(e) consistera à étudier l’influence des conditions de culture sur la productivité en lipides synthétisés par une microalgue, la diatomée Phaeodactylum tricornutum. En lien avec ses capacités à produire des lipides sous la forme de gouttelettes extracellulaires, l’objectif sera de mettre en place les approches méthodologiques de caractérisation de sa croissance en système de culture contrôlé (de type photobioréacteur), de sa physiologie, de sa biochimie et de son métabolisme (approches « omiques » auprès des membres du consortium). Les systèmes récemment développés au laboratoire GEPEA seront exploités et employés sur une microalgue oléagineuse modèle avant d’être déployée sur l’algue d’intérêt : EOSS^[1], FTIR^[2], RMN^[3,4]. A terme l’approche d’ingénierie évolutive développée permettra d’identifier les paramètres clefs limitant la montée en échelle d’une telle souche.  

Le projet scientifique du GEPEA est orienté sur la réponse du Génie des Procédés à des enjeux sociétaux. Il vise de façon globale à contribuer à l’essor de l’Usine du Futur et au renouveau industriel afin de répondre aux enjeux des transitions environnementales, énergétiques, et alimentaires. 

Plus particulièrement, les thématiques développées couplent approches expérimentales et de modélisation au sein d’une démarche volontairement multi-échelle, allant de la compréhension des mécanismes impliqués aux transposition sur procédés de taille industrielle. 

Les objectifs scientifiques et technologiques visent le développement et l’optimisation de procédés pour une gestion sobre et optimisées des (bio)ressources (nouveaux sourcing alimentaires, approches intégrées procédés-produits, réduction d’empreinte industrielle), et la préservation de la qualité de vie (écotechnologies pour la qualité de l’environnement air eaux, procédés de co-valorisation matière-énergie de résidus ou déchets industriels, procédés d’exploitation de ressources marines et en particulier microalgues). 

Le laboratoire repose sur 5 équipes scientifiques :

1 - Procédés pour les BIORESSOURCES 

Equipe BAM : Bioprocédés Appliqués aux Microalgues 

Equipe MAPS2 : Matrices & Aliments : Procédés /Propriétés / Structure – Sensoriel 

2 - ÉCOTECHNOLOGIES 

Equipe TEAM : Traitement Eau Air Métrologie 

Equipe OSE : Optimisation – Système – Energie 

Equipe VERTE : Valorisation Energie/matière des Résidus et Traitement des Emissions

Les candidats devront être titulaires d’un Master en (Bio)procédés, Biologie, Microbiologie et posséder des connaissances/compétences en culture des micro-organismes. Une expérience antérieure dans le domaine des microalgues (stage) sera appréciée mais pas indispensable. Le (a) candidat(e) devra également faire preuve de capacité d’adaptation en raison du caractère interdisciplinaire et collaboratif du projet, car il (elle) devra travailler en partenariat avec plusieurs laboratoires. Ce recrutement offrira l’opportunité unique de s’investir dans des développements innovants en bioprocédé, à l’interface entre le génie des procédés, la microbiologie, et les sciences « omiques ».