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I Page I sur 52 RESUME Les biopolymères constituent une bonne alternative en vu

I Page I sur 52 RESUME Les biopolymères constituent une bonne alternative en vue de remplacer les matériaux non biodégradables conventionnels par des matériaux capables de se dégrader après leur utilisation. Et surtout satisfaire ce besoin de l’homme de consommer des produits naturels sans aboutir à une augmentation de l’effet de serre. L’objectif de ce travail était la biosynthèse d’un gel à partir des bactéries lactiques. Ces derniers ont été isolés à partir du lait cru de vache que nous avons conservé dans des conditions requises et ensuite, il a été mis en culture sur divers milieux de culture. Pour s’assurer de leur présence et confirmer leurs natures, nous avons effectué des observations macroscopique et microscopique. L’étape de la biosynthèse in vitro a abouti à la formation d’un biofilm microbien à l’interface liquide air du milieu de synthèse qui après purification et précipitation a abouti à l’obtention d’un gel dont la quantité en exopolysaccharide variait de 0,296 g à 0,406 g pour les souches bactériennes cultivées sur le milieu agar sérum orange. De 0,514 g à 0,824 g pour celles cultivées sur le milieu MRS et le gel obtenu après 120 heures avait un pH de 5,34 ; une densité de 1,15 et d’une viscosité de 1,24 Pa s. II Page II sur 52 LISTE DES ABREVIATIONS Liaisons H : liaison hydrogène pH : potentiel d’hydrogène µm : micromètre mm : millimètre g : gramme p : taux d'avancement pc : seuil de percolation MEC : matrice extracellulaire EPS : exopolysaccharide LPS : lipopolysaccharides CPS : polysaccharide capsulaire ARN : acide ribonucléique PCR: réaction de Polymérase en chaine MRS: Man Rogosa et Shapp tr : tour min : minute ser-org : sérum orange UFC : unité faisant colonie HIPE : High Internal Phase Emulsions Pa s : pascal seconde III Page III sur 52 LISTE DES TABLEAUX Tableau V-1: pH des échantillons ............................................................................................ 23 Tableau V-2: pH milieu de synthèse avant et après incubation ............................................... 23 Tableau V-3: Dénombrement des colonies .............................................................................. 28 Tableau V-4: Observations directes du milieu de synthèse après incubation .......................... 29 Tableau V-5: Analyse physicochimique du milieu de synthèse .............................................. 30 Tableau V-6: Masse de culots récupérés après deuxième centrifugation ................................ 31 Tableau V-7 : Synthèse en boite pour les souches du MRS …………………………………34 IV Page IV sur 52 LISTE DES FIGURES Figure I-1: Réaction entre un alcool et un isocyanate ................................................................ 3 Figure I-2: Réaction entre un monomère vinyle et un radical libre ........................................... 4 Figure I-3: p < pc. ....................................................................................................................... 6 Figure I-4: p =pc ........................................................................................................................ 7 Figure I-5: p>pc .......................................................................................................................... 7 Figure II-1:Structure du dextrane ............................................................................................. 10 Figure II-2: Réaction biochimique d’homofermentation ......................................................... 11 Figure II-3: Réaction biochimique d'hétérofermentation ......................................................... 12 Figure II-4: Lactococcus .......................................................................................................... 13 Figure V-1: pH des milieux avant et après synthèse ................................................................ 24 Figure V-2: Examen macroscopique du lait dilué après 48h en anaérobiose .......................... 25 Figure V-3: Observation macroscopique avant (A) et après (B) pousse sur ............................ 25 Figure V-4: Observation macroscopique avantA et après B pousse sur milieu agar sér-org ... 26 Figure V-5: Résultats de l’examen microscopique du lait cru avant (A) et après (B) dilution 27 Figure V-6: Résultats de l'examen microscopique 2 du lait cru avant C et après D dilution ... 27 Figure V-7: Résultats de l’examen microscopique sur milieu MRS (A) et ser-org (B) ........... 28 Figure V-8: Observation sur milieu gélosé des souches productrices d'EPS ........................... 30 Figure V-9: Observation microscopique du gel ....................................................................... 31 Figure V-10: Culots issus de souches bactériennes inoculées sur milieu MRS ....................... 32 Figure V-11: Culots issus des souches d'agar sérum-orange ................................................... 32 Figure V-12: Résultats des quatre essais des synthèses ........................................................... 33 Figure 24: Model de biosynthèse de lactococcus ..................................................................... 40 Figure 25: Métabolisme des sucres et de la biosynthèse des EPS chez les bactéries lactiques 41 Figure 26: Dilution de l'échantillon de lait ............................................................................... 42 Figure 27: Observation au microscope primo start .................................................................. 42 Figure 28: Incubation in vitro en anaerobioses ........................................................................ 42 V Page V sur 52 TABLES DE MATIERES RESUME .................................................................................................................................... I LISTE DES ABREVIATIONS .............................................................................................. II LISTE DES TABLEAUX ..................................................................................................... III LISTE DES FIGURES ........................................................................................................... IV TABLES DE MATIERES ...................................................................................................... V EPIGRAPHIE ...................................................................................................................... VIII DEDICACE ............................................................................................................................. IX REMERCIEMENTS ............................................................................................................... X INTRODUCTION .................................................................................................................... 1 PREMIERE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPHIQUE CHAP I. GENERALITES SUR LES GELS .......................................................................... 2 I. 1. DEFINITIONS ET DESCRIPTION ............................................................................... 2 I. 2. CLASSIFICATION ........................................................................................................ 2 I.2.1. Les gels physiques et gels chimiques ........................................................................ 2 I.2.2. Les micro gels et macro gels ..................................................................................... 4 I. 3. THEORIE DE GELIFICATION ..................................................................................... 6 I. 4. PREPARATION DES GELS .......................................................................................... 7 I. 5. QUELQUES APPLICATIONS DES GELS ................................................................... 7 I. 5. 1. Médecine ................................................................................................................. 8 I. 5. 2. Produit sanitaire ....................................................................................................... 8 I. 5. 3. Cosmétique .............................................................................................................. 8 CHAP II. EPS ET MICROORGANISMES PRODUCTEURS DE GELS ......................... 9 II. 1. ORIGINE DE EPS ......................................................................................................... 9 II. 1. 1. Classification .......................................................................................................... 9 II. 1. 2. Structure des EPS ................................................................................................. 10 II. 1. 3. Utilisations ........................................................................................................... 10 VI Page VI sur 52 II. 2. MICROORGANISMES PRODUCTEURS ................................................................. 11 II. 2. 1. Généralités sur les bactéries lactiques .................................................................. 11 II. 2. 2. Caractéristiques des bactéries lactiques ............................................................... 12 II. 2. 3. Classification des bactéries lactiques ................................................................... 12 II. 3. DESCRIPTION DU GENRE LACTOCOCCUS ........................................................ 12 II. 3. 1. Isolement .............................................................................................................. 13 II. 3. 2. Identification ........................................................................................................ 13 II. 3. 3. Applications ......................................................................................................... 14 DEXIEME PARTIE : METHODOLOGIE CHAP III. PRESENTATION DU CADRE EXPERIMENTAL ET MATERIEL........... 15 III. 1. PRESENTATION DU CADRE EXPERIMENTAL ................................................. 15 III. 2. MATERIEL ................................................................................................................ 15 III. 2. 1. Conservation de l’échantillon et préparation de la solution de Ringer ............... 15 III. 2. 2. Préparation des milieux des cultures ................................................................... 15 III. 2. 3. Préparation du milieu de synthèse ...................................................................... 16 III. 2. 4. Extraction des EPS .............................................................................................. 16 CHAP IV. METHODES ET PROTOCOLES EXPERIMENTAUX ................................ 17 IV. 1. LA SOLUTION DE RINGER ................................................................................... 17 IV. 2. PREPARATION DE L’INOCULUM ........................................................................ 17 IV. 3. MILIEUX DES CULTURES ..................................................................................... 17 IV. 3. 1. Milieu agar au sérum-orange .............................................................................. 18 IV. 3. 2. Milieu MRS ........................................................................................................ 18 IV. 4. CULTURE .................................................................................................................. 19 IV. 5. MESURE DU pH, LA DENSITE ET CALCUL DE LA VISCOSITE ..................... 19 IV. 5. 1 Mesure du pH et la densité .................................................................................. 19 IV. 5. 2. Calcul de viscosité .............................................................................................. 20 IV. 6. OPERATION DE BIOSYNTHESE ........................................................................... 20 VII Page VII sur 52 IV. 6. 1. Principe ............................................................................................................... 20 IV. 6. 2. Mode opératoire .................................................................................................. 21 IV. 7. OBSERVATIONS MACROSCOPIQUE ET MICROSCOPIQUE ........................... 21 IV. 7. 1. Principe ............................................................................................................... 21 IV. 7. 2. Protocole ............................................................................................................. 21 IV. 8. EXTRACTION DES EPS .......................................................................................... 21 IV. 9. QUANTIFICATION DES EPS .................................................................................. 22 CHAP V. PRESENTATION DES RESULTATS ET ANALYSE ...................................... 23 V. 1. ACIDITE DE L’ECHANTILLON .............................................................................. 23 V. 2. EXAMENS MACROSCOPIQUES ............................................................................. 24 V. 2. 1. Observation du lait cru ......................................................................................... 24 V. 2. 2. Observation sur milieu MRS ................................................................................ 25 V. 2. 3. Observation sur milieu agar sérum orange........................................................... 26 V. 3. EXAMENS MICROSCOPIQUES .............................................................................. 26 V. 3. 1. Observation du lait cru avant et après dilution .................................................... 26 V. 3. 2. Observations sur milieu MRS (A) et Agar sérum-orange (B) ............................. 27 V. 4. DENOMBREMENT DES COLONIES ...................................................................... 28 V. 5. OBSERVATION APRES BIOSYNTHESE ............................................................... 29 V. 6. DETECTION DES EPS .............................................................................................. 30 V. 6. 1. Examen visuel ...................................................................................................... 30 V. 6. 2. Examen microscopique ........................................................................................ 31 V. 7. QUANTIFICATION D’EPS ....................................................................................... 31 CONCLUSION ....................................................................................................................... 35 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................. 36 ANNEXES ............................................................................................................................... 40 VIII Page VIII sur 52 EPIGRAPHIE « L’imagination est plus importante que le savoir » Albert EINSTEIN IX Page IX sur 52 DEDICACE Je dédie ce modeste travail en guise de reconnaissance et de profonde affection à :  Mon père BANGA Paul ;  Ma très chère mère FEZA Espérance ;  Mes petits frères : Jonathan et Joseph ;  Mes sœurs : Amélie, Beline et Irène ;  Mes frères : Roger AGANZE et Stanis MBULA ;  Mes cousines et cousins. ALIKA BANGA Hervé X Page X sur 52 REMERCIEMENTS La fin de ce modeste travail nous stimule à exprimer notre reconnaissance à l’égard de notre Dieu qui, dans sa divine providence ne cesse de nous garder. Nous remercions également toutes les autorités de la Faculté Polytechnique de l’Université de Lubumbashi pour leur bienveillance et à travers elles que tout le corps professoral et administratif reçoive nos gratitudes pour leur disponibilité pour l’accomplissement de ce projet de formation de l’élite congolaise. Nous ne pouvons pas passer sous silence les apports considérables du Professeur Emery KALONDA MUTOMBO de nous avoir permis d’accomplir ce travail de recherche et de l’avoir dirigé. A l’assistant MBUYU ILUNGA Eddy pour sa disponibilité malgré ses multiples taches et son dévouement pour la réalisation de ce travail. Mes sincères remerciements à la famille BANGA pour votre présence, vos encouragements et soutiens. Nous espérons être à la hauteur de vos attentes, par la grâce de DIEU. A tout le corps professoral de la Faculté Polytechnique et plus particulièrement aux éminences que regorge le Département de Chimie Industrielle. Je dis merci uploads/Geographie/ herve-gel-par-voie-biothechnologique-15-08-2.pdf