Production of 2-phenylethanol by Yarrowia lipolytica from agro-industrial by-products : fermentation and separation

Ce projet vise à développer une méthode durable et économiquement viable pour produire du 2-phényléthanol, un alcool aromatique au parfum de rose, largement utilisé dans les industries des cosmétiques, des parfums et des produits pharmaceutiques. Plus précisément, la synthèse de novo du 2-PE par fermentation microbienne de Yarrowia lipolytica à partir de quatre sous-produits agro-industriels, la mélasse de betterave, les drêches de brasserie, le glycérol brut et les racines de chicorée, représente une alternative prometteuse aux méthodes de production conventionnelles, telles que la synthèse chimique et l'extraction à partir de roses, qui présentent toutes deux des limitations. Les souches de levure ont été génétiquement modifiées afin d’améliorer le flux métabolique à travers la voie du shikimate et d’élargir leur capacité à hydrolyser une gamme plus variée de substrats. La transformation des enzymes invertase, amyloglucosidase et inulinase dans Y. lipolytica s’est révélée essentielle pour permettre à la levure de métaboliser ces sous-produits industriels comme sources de carbone. Une méthodologie de surface de réponse a été appliquée pour optimiser la production de 2-PE dans des milieux à base de mélasse de betterave et de drêches de brasserie. Dans un milieu à base de mélasse enrichi en extrait de levure, les conditions optimales ont permis d'obtenir environ 0,71 g/L de 2-PE après 146 h de fermentation. Les fermentations en milieu drêches de brasserie, supplémenté en glycérol brut et extrait de levure, ont abouti à une production plus élevée, atteignant 1,52 g/L après 168 h. Par ailleurs, les fermentations réalisées dans le jus de pressage et de diffusion de racines de chicorée ont respectivement produit 2,32 g/L après 216 h et 0,82 g/L après 120 h. Notamment, cette étude a permis d’atteindre une production de 2-PE pouvant aller jusqu’à 2,47 g/L par synthèse de novo dans Y. lipolytica, éliminant ainsi le besoin d’une supplémentation coûteuse du précurseur L-phénylalanine. Ces résultats mettent en évidence le potentiel d’exploitation des résidus agro-industriels à faible coût comme substrats pour la production de 2-PE et ouvrent la voie à une optimisation et une mise à l’échelle de cette approche biotechnologique.