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8 results on '"Clément Gaignard"'

1. Optimization of Arthrospira platensis (Spirulina) Growth: From Laboratory Scale to Pilot Scale

Author

Florian Delrue, Emilie Alaux, Lagia Moudjaoui, Clément Gaignard, Gatien Fleury, Amaury Perilhou, Pierre Richaud, Martin Petitjean, and Jean-François Sassi

Subjects
Spirulina cultivation, iron content, light intensity, medium rationalization, Fermentation industries. Beverages. Alcohol, TP500-660
Abstract

Arthrospira platensis (Spirulina) is the most cultivated microalga worldwide. Improving its cultivation in terms of biomass productivity, quality, or production cost could significantly impact the Spirulina industry. The objectives of this paper were defined as to contribute to this goal. Spirulina biomass productivity was investigated through medium choice. A modified Zarrouk’s medium was selected as it gave higher final dry weights and longer sustained growth than Hiri’s and Jourdan’s media. Then, in order to reduce Spirulina production cost, modified Zarrouk’s medium was rationalized by testing different dilutions. It was found that modified Zarrouk’s medium could be diluted up to five times without impacting the growth rates in a 28-days batch cultivation. Higher dry weights were even observed after 21 days of batch cultivation (1.21 g/L for 20%-modified Zarrouk’s medium in comparison to 0.84 g/L for modified Zarrouk’s medium). Iron uptake was then investigated as one of the major contributors to Spirulina nutritional quality. An increase in iron content was obtained by replacing iron sulfate by iron EDTA at a concentration of 10 mgFe/L (2.11 ± 0.13 mgFe/gbiomass for EDTA-FeNa, 3 H2O at 10 mgFe/L compared to 0.18 ± 0.13 for FeSO4,6H2O at 2 mgFe/L). Impact of light intensity on Spirulina biomass productivity was also investigated in a 2 L Photobioreactor (PBR). Specific growth rates were calculated for Photosynthetically Photon Flux Densities (PPFD) from 85 to 430 µmol/m2/s. At 430 µmol/m2/s, photoinhibition was not observed and the specific growth rate was maximum (0.12/day). Finally, a 40-day cultivation experiment was conducted in a 1000 L PBR giving a maximum daily areal productivity of 58.4 g/m2/day. A techno-economic analysis gave production cost two to 20 times higher for PBR (from 18.71 to 74.29 €/kg) than for open ponds (from 3.86 to 9.59 €/kg) depending on Spirulina productivity.

Published
2017
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2. Nouveaux exopolysaccharides dépolymérisés, issus de micro-algues, leur procédé de préparation et leurs utilisations en cosmétique pour retarder les effets du vieillissement cutané

Author

Olivier Goncalves, Jeremy Pruvost, Anthony Massé, Antoine Decamp, Ian Probert, Thierry Maugard, Ingrid Arnaudin, Nicolas Bridiau, Claire Toucheteau, Didier Le Cerf, luc PICTON, Virginie Dulong, Christophe Rihouey, Clément Gaignard, Céline Laroche, Guillaume Pierre, Cédric Delattre, Pascal Dubessay, Philippe Michaud, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés - UMRi 7266 (LIENSs), Université de La Rochelle (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pascal (IP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne (UCA)-Institut national polytechnique Clermont Auvergne (INP Clermont Auvergne), Université Clermont Auvergne (UCA)-Université Clermont Auvergne (UCA), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), LIttoral ENvironnement et Sociétés (LIENSs), La Rochelle Université (ULR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology
Published
2021

3. Influence of different abiotic factors on lipid production by microalgae – a review☆

Author

Clément Gaignard, George Zissis, David Buso, LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Lumière et Matière (LAPLACE-LM), and Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)

Subjects
2. Zero hunger, 0106 biological sciences, Oils, fats, and waxes, 020209 energy, microalgae, abiotic factors, lipid production, biodiesel, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Biochemistry, 6. Clean water, 12. Responsible consumption, 13. Climate action, 010608 biotechnology, [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, TP670-699, [SDV.SA.HORT]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Horticulture, Agronomy and Crop Science, Food Science
Abstract

International audience; Research on lipid production in microalgae, especially to target biofuels, has been widely published in recent decades. This literature is mostly focused on the optimization of culture conditions, metabolic engineering, biorefinery and downstream processes. At the lab scale, lipid production is very promising concerning biofuels production based on microalgae due to their high lipid content. However, the accumulation of knowledge associated with the development of processes and technologies for the production of biomass and associated lipids has so far not achieved the hoped-for commercial success due to still too expensive operating costs compared to fossil fuels. This review aims to present the influence of various abiotic factors on the accumulation of lipids and lipid profile in microalgae, such as the depletion of the culture medium, temperature and light, but also most innovative like the induction by hormones. Other optimization procedures and the use of wastewater to improve the cost-viability are discussed in perspective.; Les recherches sur la production de lipides chez les microalgues, notamment à visé des biocarburants, ont été largement publiées ces dernières décennies. Cette littérature est principalement axée sur l’optimisation des conditions de culture, l’ingénierie métabolique, la bioraffinerie et les processus en aval. À l’échelle du laboratoire, la production des lipides à partir de microalgues pour la production de biocarburants est très prometteuse en raison de leur forte teneur en lipides. Cependant, l’accumulation de connaissances liées au développement de procédés et de technologies de production de biomasse et de lipides associés n’a jusqu’à présent pas atteint le succès commercial espéré en raison des coûts d’exploitation encore trop élevés par rapport aux énergies fossiles. Cette revue a pour objectif de présenter l’influence de divers facteurs abiotiques sur l’accumulation de lipides et le profil lipidique chez les microalgues, tels que l’épuisement du milieu de culture, la température et la lumière, mais aussi les plus innovants comme l’induction par les hormones. D’autres procédures d’optimisation et l’utilisation des eaux usées pour améliorer la rentabilité sont discutées en perspective.

Published
2021
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4. Microalgal biomass of industrial interest: methods of characterization

Author

Marilyne Fauchon, Hugh D. Burrows, Cédric Delattre, Clément Gaignard, Makoto Watanabe, Maria G. Maria G. Campos, Telma Encarnação, Céline Laroche, Alberto A. C. C. Pais, Jack Legrand, Junko Ito, Catherine Dupré, Guillaume Pierre, Claire Hellio, Benoît Serive, Philippe Michaud, Bioprocédés Appliqués aux Microalgues (GEPEA-BAM), Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL), Centro de Química, Department of Chemistry, University of Coimbra, CQC, Department of Chemistry, University of Coimbra, Coimbra, Portugal, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateforme technologique BIODIMAR, Université de Brest (UBO), Algae Biomass and Energy System R&D Center, University of Tsukuba, Department of Chemistry, University of Coimbra, Phophorylation de protéines et Pathologies Humaines (P3H), Station biologique de Roscoff [Roscoff] (SBR), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), This work was supported by the ANR POLYSALGUE project, grant ANR-15-CE21-0013 of the French Agence Nationale de la Recherche.Benoît Serive was supported by a Marie Skłodowska-Curie International Outgoing Fellowship (grant #622735) within the 7th European Community Framework Program., Ange Nzihou, ANR-15-CE21-0013,POLYSALGUE,Criblage, Identification et mise en oeuvre de polysaccharides de microalgues comme actifs biologiques et hydrocolloïdes(2015), Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Brest (UBO), Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire), Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon), Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes), Université de Nantes (UN), and Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, Cyanobacteria, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Microorganism, [SDV]Life Sciences [q-bio], biowaste and by-products, Biomass, Photosynthesis, 01 natural sciences, Condensables and liquid compounds analysis, 03 medical and health sciences, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Particle matters characterization, biology, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, Extraction (chemistry), Biogas and syngas characterization, OS, Biomass and Biowaste characterization, 15. Life on land, biology.organism_classification, 13. Climate action, Environmental chemistry, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Abstract

International audience; Microalgae represent a new source of biomass for many applications. The advantage of microalgae over higher plants is their high productivities. The photoautotrophic microalgae include all photosynthetic microorganisms, i.e. Cyanobacteria (prokaryotes) or microalgae (eukaryotes). These microorganisms are characterized by a large biodiversity and chimiodiversity. Then, the analysis of microalgal and cyanobacterial biomass often needs specific adaptations of the classical protocols for extraction as well as for quantification of their contents. This chapter reviewed the main analytical methods used for the analysis of microalgae biomass and its main vaporizable compounds: proteins, polysaccharides, lipids, pigments and secondary metabolites.

Published
2020
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5. Screening of marine microalgae: Investigation of new exopolysaccharide producers

Author

Ian Probert, Pascal Dubessay, Guillaume Pierre, Aurore Dubuffet, Priscilla Gourvil, Clément Gaignard, Christine Gardarin, Philippe Michaud, Céline Laroche, Cédric Delattre, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Microorganismes : Génome et Environnement (LMGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Fédération de recherche de Roscoff (FR2424), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, chemistry.chemical_classification, Cyanobacteria, Exopolysaccharides, biology, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, Polysaccharide, biology.organism_classification, 01 natural sciences, [SDV.MP.PRO]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Protistology, 03 medical and health sciences, 030104 developmental biology, Polysaccharides, Screening, Microalgae, 14. Life underwater, Thickening, Food science, Agronomy and Crop Science, Phylogeny
Abstract

International audience; Biopolymers, such as exopolysaccharides are widely exploited by industry as hydrocolloids (gelling, thickening agents) and biological agents (anti-inflammatory, anti-parasitic, antioxidant, etc.). In this study, 166 marine microalgae and cyanobacteria species have been screened in order to identify strains producing original exopolysaccharides. This screening allowed the highlighting of 45 positive strains. In a second time, the monosaccharide compositions from 20 EPS of them were determined by GC/MS and HPAEC-PAD. The results led to a discovery of 8 new genera of microalgae producing EPS, including polymers with a very original composition like richness in GlcA. Finally, a phylogenic tree has been contructed in order to assess the link between the phylogeny of microalgae and the global composition of their exopolymers, based on data obtained in this study and from the literature.

Published
2019
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6. The red microalga Flintiella sanguinaria as a new exopolysaccharide producer

Author

Clément Gaignard, Céline Laroche, Luc Picton, Vanessa Macao, Christine Gardarin, Christophe Rihouey, Philippe Michaud, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe d'Etudes des Matériaux Hétérogènes (GEMH), Université de Limoges (UNILIM)-Institut des Procédés Appliqués aux Matériaux (IPAM), Université de Limoges (UNILIM)-Université de Limoges (UNILIM), Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, chemistry.chemical_classification, Chromatography, Chemistry, Rhamnose, Extraction (chemistry), Photobioreactor, Biomass, Plant Science, Aquatic Science, Polysaccharide, Photosynthesis, Glucuronic acid, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Hydrophobic effect, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 030104 developmental biology, 010608 biotechnology, [CHIM]Chemical Sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

Flintiella sanguinaria is a red unicellular microalgae belonging to Porphyridiophyceae with a high potential as an exopolysaccharide producer. A new culture medium was developed by a stoichiometry approach based on elemental analysis of microalgae, and culture conditions were improved after measurements of photosynthetic activity as a function of irradiance, temperature and pH. These optimal conditions were thus validated in a photobioreactor for the production of biomass and exopolysaccharide (EPS). After extraction and purification of the EPS, it was characterised by HPAEC-PAD, HPLC and FT-IR as a methylated and acetylated galactoxylan including a significant amount of rhamnose and glucuronic acid in its structure. Macromolecular conformation in dilute solution of native, deproteinised and desubstituted EPS from F. sanguinaria revealed that this polysaccharide had a strong associative behaviour in which hydrophobic interactions or hydrogen bonding but also proteins were implicated.

Published
2018
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7. Un nouvel exopolysaccharide issu de la microalgae Flintiella sanguinaria: production et caractérisation

Author

Clément Gaignard, Vanessa Macao, Christine Gardarin, Guillaume Pierre, luc PICTON, Christophe Rihouey, Philippe Michaud, Céline Laroche, Institut Pascal (IP), SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Polymères Biopolymères Surfaces (PBS), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laroche, Céline, Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])

Subjects
[SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], [SDV.BBM.BC] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2017

8. Optimization of Arthrospira platensis (Spirulina) Growth: From Laboratory Scale to Pilot Scale

Author

Martin Petitjean, Pierre Richaud, Amaury Perilhou, Emilie Alaux, Jean-François Sassi, Florian Delrue, Gatien Fleury, Clément Gaignard, and Lagia Moudjaoui

Subjects
0106 biological sciences, Photoinhibition, Serial dilution, Biomass, Photobioreactor, iron content, Plant Science, Spirulina cultivation, light intensity, medium rationalization, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), chemistry.chemical_compound, Animal science, Botany, 0105 earth and related environmental sciences, Spirulina (genus), lcsh:TP500-660, biology, Chemistry, 010604 marine biology & hydrobiology, biology.organism_classification, lcsh:Fermentation industries. Beverages. Alcohol, Iron sulfate, Light intensity, Productivity (ecology), Food Science
Abstract

Arthrospira platensis (Spirulina) is the most cultivated microalga worldwide. Improving its cultivation in terms of biomass productivity, quality, or production cost could significantly impact the Spirulina industry. The objectives of this paper were defined as to contribute to this goal. Spirulina biomass productivity was investigated through medium choice. A modified Zarrouk’s medium was selected as it gave higher final dry weights and longer sustained growth than Hiri’s and Jourdan’s media. Then, in order to reduce Spirulina production cost, modified Zarrouk’s medium was rationalized by testing different dilutions. It was found that modified Zarrouk’s medium could be diluted up to five times without impacting the growth rates in a 28-days batch cultivation. Higher dry weights were even observed after 21 days of batch cultivation (1.21 g/L for 20%-modified Zarrouk’s medium in comparison to 0.84 g/L for modified Zarrouk’s medium). Iron uptake was then investigated as one of the major contributors to Spirulina nutritional quality. An increase in iron content was obtained by replacing iron sulfate by iron EDTA at a concentration of 10 mgFe/L (2.11 ± 0.13 mgFe/gbiomass for EDTA-FeNa, 3 H2O at 10 mgFe/L compared to 0.18 ± 0.13 for FeSO4,6H2O at 2 mgFe/L). Impact of light intensity on Spirulina biomass productivity was also investigated in a 2 L Photobioreactor (PBR). Specific growth rates were calculated for Photosynthetically Photon Flux Densities (PPFD) from 85 to 430 µmol/m2/s. At 430 µmol/m2/s, photoinhibition was not observed and the specific growth rate was maximum (0.12/day). Finally, a 40-day cultivation experiment was conducted in a 1000 L PBR giving a maximum daily areal productivity of 58.4 g/m2/day. A techno-economic analysis gave production cost two to 20 times higher for PBR (from 18.71 to 74.29 €/kg) than for open ponds (from 3.86 to 9.59 €/kg) depending on Spirulina productivity.

Published
2017

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