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International audience; Furan-2,5-dicarboxylic acid has been introduced in recent years as a green aromatic monomer toward the design of aromatic (co)polyesters with enhanced properties, i.e., polyethylene furanoate (PEF) that can definitely compete with its petroleum-based counterpart, i.e., polyethylene terephthalate (PET). In an attempt to produce biobased semiaromatic copolyesters in an efficient eco-friendly approach, we report herein the polycondensation of diethyl furan-2,5-dicarboxylate (DEFDC) with different aliphatic diols and diesters of variable chain length catalyzed by an immobilized lipase from Candida antarctica using a two-step polymerization reaction carried out in diphenyl ether. The influence of diol and diester chain length, the molar concentration of DEFDC, and the effect of enzyme loading were assessed via nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC), differential scanning calorimetry (DSC), and wide-angle X-ray scattering (WAXS). With high quantities of DEFDC, significant differences in terms of M̅n buildup were noticed. Only longer diols starting from octane-1,8-diol successfully reacted with up to 90% DEFDC as opposed to only 25% DEFDC reacting with short diols such as butane-1,4-diol. While varying the chain length of the diester, it was evident that shorter diols such as hexane-1,6-diol have better reactivity toward longer diesters, while dodecane-1,12-diol was reactive toward all tested diesters. The incorporation of long chain fatty dimer diols such as Pripol 2033 led to polyesters with higher M̅n and was successfully used to overcome the limitations of poor reactivity observed in the case of short diols in the presence of high furan content. The DSC results showed a pseudoeutectic behavior as a function of increasing the mol % of DEFDC, and a change in the crystalline phase was confirmed via WAXS analysis. Finally, this work showed the successful enzyme-catalyzed synthesis of several DEFDC biobased semiaromatic copolyesters with variable interesting properties that can be further optimized for possible applications in food packaging as well as other possibilities.; L'acide furane-2,5-dicarboxylique a été introduit ces dernières années en tant que monomère aromatique vert pour la conception de (co)polyesters aromatiques aux propriétés améliorées, comme le polyéthylène furanoate (PEF) qui peut définitivement concurrencer son homologue issu du pétrole, le polyéthylène téréphtalate (PET). Dans le but de produire des copolyesters semi-aromatiques d'origine biologique par une approche efficace et respectueuse de l'environnement, nous rapportons ici la polycondensation du furan-2,5-dicarboxylate de diéthyle (DEFDC) avec différents diols et diesters aliphatiques de longueur de chaîne variable, catalysée par une lipase immobilisée de Candida antarctica, en utilisant une réaction de polymérisation en deux étapes réalisée dans de l'éther diphénylique. L'influence de la longueur de chaîne des diols et des diesters, la concentration molaire de DEFDC, ainsi que l'effet de la charge enzymatique ont été évalués par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), chromatographie par perméation de gel (CPG), calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et diffusion des rayons X à angle large (WAXS). Sans DEFDC, ou à faible teneur, l'augmentation de la longueur du diol n'a pas eu d'effet négatif sur la masse moléculaire moyenne en nombre (Mn) des copolyesters aliphatiques préparés. En revanche, lorsque des quantités élevées de DEFDC (plus de 40 % molaire) ont été ajoutées dans le milieu réactionnel, des différences significatives en termes d'accumulation de Mn ont été remarquées. Seuls les diols plus longs à partir de l'octane-1,8-diol ont été mis en réaction avec succès avec jusqu'à 90% de DEFDC, par opposition à seulement 25% de DEFDC avec des diols courts tels que le butane-1,4-diol. Le Mn obtenu a montré une tendance à diminuer en fonction de l'augmentation du % d'alimentation en DEFDC, surtout avec les diols courts où la diminution du Mn était plus prononcée. En faisant varier la longueur de la chaîne du diester, il était évident que les diols plus courts tels que l'hexane-1,6-diol ont une meilleure réactivité vis-à-vis des diesters plus longs, tandis que le dodécane-1,12-diol était réactif vis-à-vis de tous les diesters testés. L'incorporation de diols dimères gras à longue chaîne tels que le Pripol 2033 dans le milieu réactionnel a conduit à des polyesters avec un Mn plus élevé et a été utilisé avec succès pour surmonter les limitations de la faible réactivité observée dans le cas des diols courts en présence d'une teneur élevée en furanes. Les résultats de la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) ont montré un comportement pseudo-eutectique caractérisé par une diminution du point de fusion (Tm) en fonction de l'augmentation du % molaire de DEFDC, suivie d'une augmentation à un % molaire plus élevé deࣙࣙ DEFDC (≥ 50%) et un changement de la phase cristalline confirmé par une analyse de diffusion des rayons X à grand angle (WAXS). Enfin, ce travail a montré la synthèse réussie par catalyse enzymatique de plusieurs copolyesters semi-aromatiques biosourcés avec des propriétés intéressantes variables, à base de DEFDC.

International audience; Projections show that the cultivation of microalgae will extend to the production of bio-based compounds, such as biofuels, cosmetics, and medicines. This will generate co-products or residues that will need to be valorized to reduce the environmental impact and the cost of the process. This study explored the ability of lipid-extracted Chlorella vulgaris residue as a sole carbon and nitrogen source for growing oleaginous yeasts without any pretreatment. Both wild-type Yarrowia lipolytica W29 and mutant JMY3501 (which was designed to accumulate more lipids without their remobilization or degradation) showed a similar growth rate of 0.28 h−1 at different pH levels (3.5, 5.5, and 7.5). However, the W29 cell growth had the best cell number on microalgal residue at a pH of 7.5, while three times fewer cells were produced at all pH levels when JMY3501 was grown on microalgal residue. The JMY3501 growth curves were similar at pH 3.5, 5.5, and 7.5, while the fatty-acid composition differed significantly, with an accumulation of α-linolenic acid on microalgal residue at a pH of 7.5. Our results demonstrate the potential valorization of Chlorella vulgaris residue for Yarrowia lipolytica growth and the positive effect of a pH of 7.5 on the fatty acid profile.

This study reports on the optimization of the operating conditions using response surface methodology and a comparative study of three promising technologies of cell disruption (bead milling, microwaves and ultrasound) to increase the lipid extraction from Nannochloropsis oceanica, Nannochloropsis gaditana and Tetraselmis suecica. Central composite designs were used for the optimization of ultrasound and microwave processes. The performance of the cell disruption processes in breaking down microalgae cells is dependent on the strain of microalgae. Microwaves (91 °C for 25 min) were the most efficient for the recovery of lipids from N. oceanica, reaching a lipid content of 49.0% dry weight. For N. gaditana, ultrasound process (80% of amplitude for 30 min) was the most efficient in terms of lipid recovery (21.7% dry weight). The two aforementioned processes are ineffective in disturbing T. suecica whatever the operating conditions used. Only the bead milling process at low flow feed rate with 0.4 mm zirconia beads made it possible to extract 12.6% dry weight from T. suecica. The fatty acid profiles of N. oceanica and T. suecica are affected by the cell disruption process applied. The calculation of specific energy consumption has shown that this criterion should not be neglected. The choice of the most suitable cell disruption process can be defined according to numerous parameters such as the microalgae studied, the total lipid extracted, the fatty acids sought, or the energy consumption.