Bioproduction of fumaric acid and its derivatives using agro-industrial residues as feedstock.

2021

L'acide fumarique (AF) est un produit métabolique microbien qui a été identifié comme une importante plate-forme chimique pour les les dérivées des hydrates de carbone par le ministère américain de l'énergie (DOE). La présence d'un groupe dicarboxylique en plus de la double liaison rend l'acide fumarique modifiable chimiquement et utilisable comme monomère pour la synthèse de polymères biodégradables. À l'heure actuelle, la demande mondiale en AF est assurée uniquement par la conversion chimique de l'anhydride maléique, dérivé du pétrole en acide maléique, en acide fumarique, ce qui entraîne la libération de gaz toxiques et de gaz à effet de serre qui polluent l'environnement et contribuent au réchauffement de la planète. L'augmentation prévue de la demande et la pollution qui en découle ne feront qu'aggraver les impacts négatifs sur l'environnement. Pour atténuer ces effets, la bioproduction de l'acide fumarique a fait l’objet de cette étude. La bioproduction constitue donc une voie de synthèse alternative, durable et respectueuse de l'environnement qui permet la fixation et la récupération du carbone. Dans la présente étude, différents résidus agro-industriels, tels que les boues d'ultrafiltration de marc de pomme et le marc de pomme, ainsi que de la biomasse lignocellulosique, ont été utilisés comme substrat pour la production d'AF par fermentation submergée en utilisant le champignon R. oryzae. L'acide fumarique ainsi produit a été ensuite converti en ses esters correspondants à l'aide d'une stratégie de bioconversion qui utilise des enzymes, telles que la lipase et l'estérase, pour catalyser la conversion. De plus, la biomasse résiduelle a été soumise à une extraction alcaline pour récupérer du chitosane et, à cet effet, les conditions optimales de l'irradiation par micro-ondes ont été identifiées. La production d'AF est associée à la morphologie du champignon et l'adoption de la stratégie d'immobilisation nous permet de surmonter cette limitation et avoir un m

acide fumarique; esters fumarates; bioproduction; immobilisation; bioconversion; R. oryzae; biomasse lignocellulosique; chitosane; extraction assistée par micro-onde; fumaric acid; fumarate esters; immobilization; lignocellulosic biomass; chitosan; microwave-assisted extraction; Thèse; Non évalué par les pairs

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Sebastian, Joseph (2021). Bioproduction of fumaric acid and its derivatives using agro-industrial residues as feedstock. Thèse. Québec, Doctorat en sciences de l'eau, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 217 p.
1358186200

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