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Chapitre I
Généralités
dues aux adaptations des cellules de microalgues avant la réalisation des expériences (Araujo&
Garcia, 2005). L'apport de 2 à 5 % de CO2 à la culture de microalgues est crucial pour optimiser
la production de biomasse de microalgues (Pal et al, 2011 ; Sforza et al, 2015). De manière
intéressante, la culture de Tetraselmis sp. À l'air ambiant avec un excès de nitrate et une intensité
lumineuse de 100 à 120 µmol m
-2 s
-1 a donné environ 1,5 g/L de biomasse (Kim et al, 2016).
Entre-temps, les couleurs des LED sont moins efficaces pour favoriser la croissance des
microalgues. Dans une étude sur les consortia de microalgues, la lumière froide a produit le
niveau de protéines le plus élevé (~55-57 %), la lumière ambrée a produit la plus grande quantité
de glucides (~35-37 %) et la lumière rouge a produit la teneur en lipides la plus élevée (~20-23
%) (GatamaneniLoganathan et al, 2020). En résumé, des conditions de croissance favorables
sont essentielles pour accumuler une grande quantité de biomasse de microalgues et de
composés de haute valeur.
I.2.4. Elimination des nutriments par microalgae
L'azote est un nutriment crucial pour les microalgues ; il se trouve dans les peptides et les
protéines, y compris les enzymes, les chlorophylles et les acides nucléiques, et est donc essentiel
à la croissance des algues et à la régulation de leur métabolisme. Les microalgues peuvent
assimiler ce nutriment à partir des eaux usées sous la forme d'azote inorganique, tel que NH4
+ ,
NO2
-
, NO3
-
, et d'azote organique, comme l'urée, les purines, les acides aminés et la pyrimidine.
Les espèces d'azote inorganique sont activement transportées dans la cellule microalgale, et
NH4
+ peut être directement incorporé dans le 2-oxoglutarate, conduisant à la production de
glutamate et, par conséquent, à la synthèse d'acides aminés par le cycle de la glutamine
synthétase/glutamate synthase. Cependant, NO3
- et NO2
- doivent être réduits en NH4
+ avant
d'être assimilés : NO3
- est d'abord converti en NO2
- dans le cytosol sous l'action de la nitrate
réductase, et NO2
- est ensuite réduit en NH4
+ dans le chloroplaste, dans une réaction catalysée
par la nitrite réductase. Par conséquent, NH4
+ est la forme d'azote préférée et la plus facilement
absorbée par la plupart des microalgues, car elle n'implique pas de réactions d'oxydoréduction
et a donc une demande d'énergie plus faible que les autres sources d'azote. En outre, certaines
cyanobactéries, anciennement décrites comme des algues bleues, peuvent également fixer
l'azote moléculaire, en le convertissant en NH3 dans une réaction catalysée par un complexe
enzymatique de nitrogénase, qui peut être transformé en NH4
+ pour l'assimilation. Outre la
production de radicaux hydroxyles, l'absorption positive de H
+ par le biais du transport conjoint
de nutriments tels que l'azote et le phosphore à travers la membrane cellulaire des microalgues
peut entraîner une augmentation du pH du milieu. En raison de cette augmentation du pH ou de
Chapitre I
Généralités
dues aux adaptations des cellules de microalgues avant la réalisation des expériences (Araujo&
Garcia, 2005). L'apport de 2 à 5 % de CO2 à la culture de microalgues est crucial pour optimiser
la production de biomasse de microalgues (Pal et al, 2011 ; Sforza et al, 2015). De manière
intéressante, la culture de Tetraselmis sp. À l'air ambiant avec un excès de nitrate et une intensité
lumineuse de 100 à 120 µmol m
-2 s
-1 a donné environ 1,5 g/L de biomasse (Kim et al, 2016).
Entre-temps, les couleurs des LED sont moins efficaces pour favoriser la croissance des
microalgues. Dans une étude sur les consortia de microalgues, la lumière froide a produit le
niveau de protéines le plus élevé (~55-57 %), la lumière ambrée a produit la plus grande quantité
de glucides (~35-37 %) et la lumière rouge a produit la teneur en lipides la plus élevée (~20-23
%) (GatamaneniLoganathan et al, 2020). En résumé, des conditions de croissance favorables
sont essentielles pour accumuler une grande quantité de biomasse de microalgues et de
composés de haute valeur.
I.2.4. Elimination des nutriments par microalgae
L'azote est un nutriment crucial pour les microalgues ; il se trouve dans les peptides et les
protéines, y compris les enzymes, les chlorophylles et les acides nucléiques, et est donc essentiel
à la croissance des algues et à la régulation de leur métabolisme. Les microalgues peuvent
assimiler ce nutriment à partir des eaux usées sous la forme d'azote inorganique, tel que NH4
+ ,
NO2
-
, NO3
-
, et d'azote organique, comme l'urée, les purines, les acides aminés et la pyrimidine.
Les espèces d'azote inorganique sont activement transportées dans la cellule microalgale, et
NH4
+ peut être directement incorporé dans le 2-oxoglutarate, conduisant à la production de
glutamate et, par conséquent, à la synthèse d'acides aminés par le cycle de la glutamine
synthétase/glutamate synthase. Cependant, NO3
- et NO2
- doivent être réduits en NH4
+ avant
d'être assimilés : NO3
- est d'abord converti en NO2
- dans le cytosol sous l'action de la nitrate
réductase, et NO2
- est ensuite réduit en NH4
+ dans le chloroplaste, dans une réaction catalysée
par la nitrite réductase. Par conséquent, NH4
+ est la forme d'azote préférée et la plus facilement
absorbée par la plupart des microalgues, car elle n'implique pas de réactions d'oxydoréduction
et a donc une demande d'énergie plus faible que les autres sources d'azote. En outre, certaines
cyanobactéries, anciennement décrites comme des algues bleues, peuvent également fixer
l'azote moléculaire, en le convertissant en NH3 dans une réaction catalysée par un complexe
enzymatique de nitrogénase, qui peut être transformé en NH4
+ pour l'assimilation. Outre la
production de radicaux hydroxyles, l'absorption positive de H
+ par le biais du transport conjoint
de nutriments tels que l'azote et le phosphore à travers la membrane cellulaire des microalgues
peut entraîner une augmentation du pH du milieu. En raison de cette augmentation du pH ou de