DÉPARTEMENT SCIENTIFIQUE :
Bioprocédés et Systèmes
Microbiens
-
BIOPROCÉDES
-
FERMENTATIONS
BIOFILMS
Objectifs généraux :
les procédés de
Le département BioSyM
l’agro-alimentaire, de l’environnement, de la santé ou de production d’énergie. Les approches intègrent des données de
physiologie des microorganismes, de génie des procédés, de modélisation, de microbiologie industrielle, de bio-électrochimie,
de chimie analytique et organique, associées aux aspects toxicologiques, permettant une implémentation de la cellule au
procédé.
l’activité microbienne dans
la maitrise de
s’intéresse
à
Les thèmes de recherche :
Ingénierie des biofilms : énergie,
synthèse et corrosion
Contact : [email protected]
Bioréacteur électro-
chimique : outil d’étude
des interactions microor-
ganismes-électrodes
- Energie :
Développer l’utilisation de biofilms électroactifs pour
catalyser les réactions aux électrodes de piles à combustibles
microbienne.
- Bioelectrosynthese :
Optimiser la mise en œuvre de biofilms électroactifs pour
la synthèse directe de biomolécules (carburants et produits
chimiques) à partir d’électricité et/ou de CO2.
- Biocorrosion :
Avancer dans
la compréhension des phénomènes
de biocorrosion aérobie et anaérobie (enzymes et
microorganismes).
Fermentations et métabolites
microbiens
Contact : [email protected]
Bioréacteur instrumenté
- Interactions entre microorganismes :
Comprendre l’interaction, en optimiser la mise en oeuvre
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et la modéliser ; optimiser les conditions opératoires
et le mode de conduite de la fermentation, analyser les
interactions entre populations microbiennes, comprendre
l‘apparition des mycotoxines, limiter leur présence par
biocontrôle.
- Contrôle de la réaction biologique :
Pour la production de métabolites microbiens d’intérêt :
molécules plateforme en bioraffinerie, recherche d’activités
biologiques antibiotiques, antifongiques ou antioxydantes
Dépollution biologique des
environnements contaminés
Contact : [email protected]
Module membranaire fibres
creuses. Pilote Polymem
/
hydrocarbures
- Elimination biologique de micropolluants
(Molécules
/
pharmaceutiques
nonylphénols,…). Identifier les processus d’élimination
: adsorption / biodégradation / biotransformation.
Optimiser l’élimination de ces micropolluants par des
procédés biologiques .
- Mise en œuvre de procédés innovants :
Optimiser le fonctionnement de bioréacteur à membranes
(aération/énergétique, modélisation /hydrodynamique,
caractérisation morphologique des flocs). Evaluer les
performances de nouveaux procédés : MBBR, milieux
filtrants, procédés tertiaires...
Biofilms et Santé
Contact : [email protected],
Visualisation d’un Biofilm
en microscopie confocale
laser
l’adhésion microbienne et de
- Biofilms microbiens : comprendre les interfaces/
interactions :
Cellules de l’hôte ou surface inerte /microorganismes;
Mécanismes de
la
prolifération sous forme sessile; Expression de gènes
d’intérêt (bénéfique ou délétère) en fonction de l’état
physiologique chez les microorganismes.
- Contrôle de l’adhésion microbienne à la formation du
biofilm :
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Recherche ciblée sur i) le quorum sensing avec utilisation
des auto-inducteurs ou d’analogues / antagonistes
ii) autres molécules anti-biofilm
de
d’origine naturelle ou obtenues par synthèse orientée.
Développement de modèles d’étude (réacteurs) spécifiques
(biofilms monomicrobiens ou mixtes, niches écologiques).
synthèse et
Responsable du département : Christine Roques
Membres permanents :
Fiche département - Bioprocédés et Systèmes Microbiens
| Philippe Anson
| Marion Alliet
| Cédric Brandam
|
Claire Albasi
|
Alain Bergel
Catherine Giovannini
|
Thierry Liboz | Florence Mathieu | Marie-Carmen Monje | José Raynal | Christine Roques | Patricia Taillandier |
MOLÉCULES D’INTÉRÊT - TRAITEMENT DE L’EAU - BIOÉNERGIE
| Sandra Beaufort
| Luc Etcheverry
| Barbora Lajoie
| Fatima El Garah
Joannis-Cassan
| Coralie Guadagna
| Geneviève Baziard
| Benjamin Erable
| Marie-Line Délia
| Salomé El Hage
| Régine Basséguy
| Claire
De la cellule aux systèmes
complexes :
Le dénominateur commun des activités de recherche est
la maîtrise du bioprocédé par l’intégration des approches
à l’échelle micro (connaissance du microorganisme et de
son comportement unitaire) et macroscopique (prise en
compte des conditions de mise en œuvre/fonctionnement
du microorganisme au sein d’un écosystème ou d’un
système).
(A) DOPE-FI-
SH d’une
co-culture;
(B) Réacteur à
levures immo-
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bilisées ;
(C) Biofilm
électroactif
sur fibres de
carbone;
(D) Acti-
nomycètes en
culture sur
milieu gélosé
Des collaborations :
Institutionnelles :
ANDRA, INRA, Fédération FERMAT, Réseau National
Biofilms, GdR Ingénierie des Bioprocédés: de la cellule
aux procédés, GdR PROBE, IRSTEA, Pôle AGRIMIP, Pôle
Cancer Bio Santé
Industrielles :
ITREN, PERA, Polymem, Veolia, CHU Claudius Regaud,
6T-mic Ingénierie, Paxitech SAS, SUEZ Environnement,
Centre Technique du Papier, Lesaffre feed additives ,
SAGIM, Toulouse Tech Transfer, Statoil, M-I SWACO,
Nanochem, AREVA, Laboratoires Pierre Fabre, ADEME,
CEA
Académiques :
- France : LCA, IMFT, LISBP, LMDC, LBE, LEMIRE,
ECOFOG, LECA, MICALIS, ECOLAB, LISE, EIP,
LAPLACE, CIRIMAT, TOXALIM
- International : FMA-ISCA (Cuba); CNR-ISMAR (It);
LBM (Maroc); University of Guelph (Canada) , Faculty of
Biotechnology, Mahasaraskham (Thailande), Faculdade de
Ciencias e Tecnologia (Portugal), Université Catholique
de Louvain (Belgique), University of Duisburg−Essen
(Allemagne), University of Portsmouth (UK), IPN
(Mexique), USJ (Liban), Université de Stellenbosch
(Afrique du sud)
La démarche scientifique :
La démarche scientifique des collaborateurs de BIOSYM s’appuie
sur :
L ’obtention de données expérimentales pour améliorer la
connaissance sur la physiologie des micro-organismes :
comportement cellulaire (cellules planctoniques, agrégats,
biofilms), gènes impliqués et analyse de leur régulation,
analyse de voies métaboliques d’intérêt.
L’ établissement des cinétiques de la réaction biologique et
des stœchiométries associées.
L’ obtention de données expérimentales précises et fiables
sur le réacteur : agitation, hydrodynamique, transferts de
matière et gazeux, comportement cellulaire, …
L’ analyse de la cohérence des données obtenues par la
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vérification des bilans élémentaires de matière cellulaire, ,
du comportement et de la réponse cellulaire; avec comme
objectif la compréhension et la maîtrise des différents
phénomènes (retour à la partie expérimentale).
L’ établissement de modèles mathématiques pour représenter
la réaction biologique
La synthèse et le développement de molécules pour l’étude
de mécanismes biologiques à l’échelle moléculaire pour la
maîtrise de bioprocédés (association des compétences en
synthèse organique et en microbiologie).
L’équipe BioSym
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Doctorants - Post-doctorant :
Mehran Abtahi | Arthur Boedec | Paul René Brou | Laetitia
Cavaillé | Pierre Champigneux | Pohere Chong | Elodie Choque
| Alae El Abed | Rima El Hage | Rachel El Khoury | Nadege
Durban | Noemie Gambier | Chantal Ghanem | Yusmel
Gonzalez | Julien Grimoud | Alaa Hamdar | Pedro Oliveira |
Abdelhadi Larrhoum | Sandra Malavaud | Manon Oliot | Sophie
Pecastaings | Alexis Simons | Elodie Suard | Carol Verheecke |
Jesus Villalobos | Silvia Villarreal | Célestine Voegel |