Production de cellulases et de xylanases fongiques par fermentation solide et liquide à base de paille et de son de blé

Abstract

La présente étude consiste à cribler des moisissures cellulolytiques performantes. 66 isolats capables de croitre sur milieu gélosé en présence de CMC comme seule source de carbone et d’énergie sont soumis à un premier criblage qualitatif sur milieu gélosé (CMC-agar), cela a permis de les classer sur la base de leurs indices cellulolytiques. 57 isolats sont sélectionnées avec un IC supérieur ou égal à 1,25 à l’exception des moisissures envahissantes Un deuxième criblage quantitatif sur milieu liquide a permis de sélectionner les isolats les plus performants, Toutes les souches testées présentent des activités APFase entre 0,071 et 0,274, CMCase entre 1,175 et 4,202 et xylanase entre 1,914 et 5,033. Les souches AP, AM, BG et BD révèlent des activités CMCase, AFPase et xylanases relativement importantes. Ces résultats ont permis de choisir ces souches pour la fermentation submergée avec des substrats lignocellulosiques tel que le grignon d’olive, la paille et le son de blé. Une étude morphologique est réalisée sur ces 04 isolats sélectionnés et a permis de les rattacher aux genres Trichoderma (AP), Aspergillus (BG) et Penicillium (AM et BD). Des cinétiques de production des cellulases et xylanases sont réalisées en milieu liquide. Les résultats indiquent que les souches AP et BG présentent de meilleures activités avec la paille et le son de blé. Cela a abouti à la sélection de 2 souches de Trichoderma sp (AP) et Aspergillus sp (BG) pour réaliser une fermentation solide avec de la paille de blé humidifié à 40 et 80% et le son de blé humidifié à 40%. Certains paramètres de culture, pH et matière sèche sont suivis en même temps que la production de cellulases et de xylanases. Cette étude révèle qu’avec Aspergillus sp, la synthèse des enzymes atteint son maximum à 2 jours de fermentation avec la paille et le son de blé. Le maximum d’activité CMCase, APFase et xylanase observé est de 25,442, 6,275 , 551,141 UI/ml respectivement. Enfin une caractérisation partielle des cellulases et xylanases de la souche BG, est effectuée dans le surnageant de culture du 2éme jour de fermentation .Les enzymes sont stables entre pH 3 et 9 avec un optimum de 3.0 , 5.0 et 4.0 respectivement pour l’endoglucanase , xylanase et PFase. La température optimale des activités relatives est de 60°C pour l’endoglucanase et la xylanase et 40C° pour le papier filtre. Ces enzymes montrent une stabilité à 50°C. A 60°C; une stabilité est enregistrée pour la CMCase et l’activité PFase, pour la xylanase est stable une 1 heure seulement. A 70°C; l’endoglucanase et la xylanase sont sensibles à cette température, tandis que APFase est stable durant 7 heures. Ces caractéristiques de thermostabilité et de pH acide sont recherchées par les industriels.