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Equipe FAME

Fermentation Avancée et ingénierie microbienne

Optimiser les performances microbiennes en bioréacteur

Les travaux de recherche menés au sein de l’équipe FAME visent à quantifier les cinétiques microbiennes en bioréacteur pour évaluer, comprendre et modéliser les interactions « procédé-environnement-microorganisme ». L’approche scientifique repose sur une démarche générique de Biologie Systémique Descendante permettant d’acquérir une vision globale des dynamiques microbiennes au sein des bioréacteurs à un niveau d’observation pertinent au regard des temps caractéristiques des mécanismes biologiques et/ou physiques étudiés. L’objectif est d’identifier les phénomènes-clés affectant la physiologie microbienne et limitant les performances de production des systèmes microbiens pour en déduire des stratégies d‘optimisation des procédés par génie microbiologique et/ou métabolique en s’appuyant sur la modélisation et la simulation in silico. Une activité d’ingénierie microbienne peut être développée en complémentarité pour explorer des potentialités originales.

illustration FAME
Production scientifique
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Optimisation systémique du couple « Réacteur – Microorganisme »
Déconstruction biocatalytique et valorisation de la biomasse
Populations/Sous-Populations & Hétérogénéité

Les thèmes de l'équipe

Dernières actualités

  • Local : Pôles TBI (CIMes, Ingénierie Microbienne, Génie des Procédés Durables, PRISM,), CRITT-Bio, TWB
  • Regional: CNES-CADMOS, CRT-CATAR, UCAI-UMR 1010, LGC, SPO, LBE, UMR-MISTEA
  • National : ESPCI, GMPA, LBE, PNCA-UMR914, POLYTECHNIQUE PARIS…
  • International : A*Star (Singapore) ACIB (Austria), NUS (Singapore) TU Graz (Austria), TU Berlin (Germany), RWTH Aachen (Germany), Université Lisbonne (Portugal), Université Groningen (PB)
  • Collaborations Industrielles : CARBIOS, (Erbi-BIO) Merck KGaA, Fromagerie Guilloteau, L’Oréal, Polymem, ProSim, Rayonier, TEREOS, Total Raffinage Chimie, Suez Group
  • Alexander, Anderson – Etude de la Production de Protéines par des Levures à partir de Sucres
  • Federico, Di Bisceglie – Etude du transfert d’hydrogène par contacteur membranaire sur la production microbienne de biomolécules à partir de CO2 : de la conception du réacteur à la physiologie microbienne
  • Pauline, Pypstra – Analyse dynamique des distributions de sous-populations de necator pour la production de biomolécules à partir de CO2 : détermination de la robustesse de la souche sous les contraintes de la fermentation gaz
  • Isabell, Weickardt – Impact des hautes pressions sur la production microbienne de biomolécules à partir de CO2 : de la conception du réacteur à la physiologie microbienne
  • Pierre, Joris – Étude des potentialités de la bactérie Cupriavidus necator pour une application spatiale en support vie : Recyclage des déchets, Alimentation et biopolymères.
  • Jeremy, Fourié – Etude des conditions de développement d’un microorganisme d’intérêt laitier en milieu liquide, permettant d’envisager sa production à grande échelle en fermenteur
  • Bastien, Marie – Amélioration de la connaissance du métabolisme de tetani pour l’intensification de la production de la toxine tétanique sur milieu chimiquement défini
  • Elise, Viau – Bioproduction de composés organiques volatils par Kluyveromyces marxianus : de la modélisation du bioprocédé au dimensionnement d’une filière biotechnologique durable.Jeremy, Fourié – Etude des conditions de développement d’un microorganisme d’intérêt laitier en milieu liquide, permettant d’envisager sa production à grande échelle en fermente
  • Julie, Tantely Mitantsoa – Etude et production de bioplastique à l’aide de microorganismes producteurs des PHA (Polyhydroxyalcanoates)
  • Elise, Viau – Bioproduction de composés organiques volatils par Kluyveromyces marxianus : de la modélisation du bioprocédé au dimensionnement d’une filière biotechnologique durable

Thèses récentes

  • Ismail, S. (2022). Production de Protéines d’Organismes Unicellulaires (POU) par Cupriavidus necator : Impact des paramètres environnementaux, des sources de carbone et d’azote. Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse. 
  • Beaudeau, F. (2022) Modélisation de la synthèse des arômes pendant la fermentation alcoolique en conditions oenologiques: Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse.
  • Fougerouse A (2021). Etude du comportement d’une levure OGM co-consommant les pentoses et les hexoses en condition de culture à très haute matière sèche : application bioéthanol., Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse
  • Garrigues L (2021). Contribution à l’optimisation de la culture de Clostridium tetani pour la production de toxine tétanique en milieu chimiquement défini., Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse
  • Boy C. (2020). Distribution temporelle d’Etats Physiologiques au sein de Culture Pure Bactérienne Productrice d’Isopropanol : Prise en compte des sous-populations microbiennes pour une optimisation du procédé. Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse.
  • Boukazia Y. (2020). Développement d’une métrologie physique in-situ de l’encrassement dans les bioprocédés industriels. Caractérisation et modélisation des réponses thermiques et électriques des éléments sensibles (MEMS). Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse.
  • Alonso Villela S. (2020). Optimisation de la production d’antivenin de scorpion recombinant par voie biotechnologique : étude de la température d’induction et modélisation de la biocinétique des souches d’E. coli. Université de Toulouse / Institut National des Sciences Appliquées Toulouse.
  • AstroPOU (2021-2024): Etude, faisabilité de production de sources alimentaires (protéines), et de biopolymères pour les astronautes (INSA/CNES)
  • ConCO2rde (2021-2025): Training network on the conversion of CO2 by smart autotrophic biorefineries (H2020 – ITN)
  • JANUS (ANR-PRC) (2020-2023): Control and Optimization of Metabolic Transitions
  • NewEco-Routes (2022-2025) : How to build new eco-designed biotransformation routes (ANR – PRC)
  • NutriPOU (2021-2023): De la production optimisée à la caractérisation des potentialités nutritionnelles de protéines d’organismes unicellulaires bactériens et levuriens (Inter Institut Carnot 3BCAR/QUALIMENT)
  • OptiPOU (2020-2022): Modulation de la production de Protéines d’Organismes Unicellulaires par une approche de génie nutritionnel (Institut Carnot 3BCAR)
  • STARWINE (2019-2023): Stratégies de contrôle en temps réel de la production d’arômes en fermentation œnologique- STrategies for the real-time control of ARoma production during WINE fermentation (ANR – PRC)
  • TEREOS (2020-2023): Etude de la production de protéines par des levures à partir de sucres (Projet Industriel)
  • RAY CELL (2022-2023) : Conception d’un réacteur pour l’étude des interactions cellules rayonnement (projet 3BCAR consolidation)