Purification et conservation de souches de microalgues
Les microalgues sont à l'origine du DHA de qualité supérieure. La quantité et la qualité du DHA dans un produit final dépendent fortement de la souche de microalgues utilisée. Certaines souches produisent naturellement des niveaux plus élevés de DHA, tandis que d'autres sont mieux adaptées à la culture industrielle. Il est donc essentiel de comprendre les performances de chaque souche afin de garantir un DHA végétal de qualité supérieure pour les compléments alimentaires.
Isolation des souches
Les échantillons environnementaux peuvent contenir une grande variété de micro-organismes, et le défi consiste à isoler et à purifier les meilleurs. Après incubation à des températures similaires à celles des sites de récolte naturels, plusieurs colonies se sont développées. Certaines étaient potentiellement les Thraustochytriaceae ( microalgues) que nous recherchions, d'autres étaient des champignons ou des bactéries.
Les Thraustochytriaceae se développent rapidement, ce qui facilite leur isolement, mais les contaminants à croissance rapide compliquent l'isolement et l'axénisation [2] de la souche ciblée. L'étape d'isolement implique essentiellement plusieurs techniques de sous-culture qui nous permettent de séparer les souches souhaitées de celles qui ne nous intéressent pas, et peut aller jusqu'à la séparation de cellules individuelles au microscope.
Plusieurs sous-cultures successives [1] ont été réalisées sous un microscope stéréoscopique, à l'aide de techniques de micromanipulation et autres, jusqu'à ce que seules les souches cibles subsistent. Ces techniques prennent plusieurs jours, voire plusieurs semaines, avant d'obtenir des cultures exemptes de contaminants, appelées axéniques. Depuis lors, les souches sont conservées selon les normes de stérilité les plus strictes afin de garantir leur pureté et l'absence de contamination.
Identification génétique
L'examen microscopique du cycle de vie de la souche, suivi d'une analyse génétique, a permis de confirmer l'identité de chaque isolat [2].
Afin de confirmer avec précision l'identité des souches axénisées, plusieurs gènes de référence clés ont été séquencés. Ces gènes sont présents dans presque toutes les cellules et présentent juste assez de variations entre les espèces pour établir des relations phylogénétiques.
En comparant ces séquences avec des bases de données telles que celle du NCBI (National Center for Biotechnology Information), nous identifions avec précision le genre et l'espèce de chaque isolat parmi les microalgues collectées, en nous concentrant sur les candidats prometteurs du genre Schizochytrium.
Stockage dans la collection de cultures Fermentalg
Les souches axénisées ont été transférées à l'équipe responsable de la collection de cultures Fermentalg. Son objectif est de préserver les souches nouvellement isolées directement à partir de leur environnement naturel, afin d'éviter les changements aléatoires de croissance ou de composition qui peuvent se produire lorsque les souches s'adaptent aux conditions de laboratoire. Chaque souche se voit attribuer un numéro d'identification unique et est conservée grâce à des sous-cultures successives sur un milieu de croissance solide défini, choisi pour minimiser les changements.
La cryoconservation (à -150 °C) stoppe complètement le métabolisme cellulaire, empêchant ainsi toute modification de la souche, car les changements ne se produisent que pendant la division et la croissance cellulaires. Cette méthode réduit également la nécessité de répéter les sous-cultures et diminue le risque de recontamination.
La cryoconservation ne consiste pas simplement à placer des cellules dans un congélateur ; chaque souche nécessite un protocole de congélation spécifique utilisant un congélateur programmable qui contrôle minutieusement la vitesse de refroidissement. Un protocole approprié garantit que les souches restent viables après décongélation et conservent les mêmes caractéristiques qu'avant la congélation.
Engageons-nous en faveur de la biodiversité
● Fermentalg collabore avec les acteurs du marché de la santé afin de leur proposer une large gamme d'ingrédients biosourcés.
● Au-delà de sa mission biotechnologique, Fermentalg garantit la préservation des ressources naturelles existantes en protégeant notre patrimoine vivant, contribuant ainsi à la biodiversité pour les générations futures.
Sélection, caractérisation et développement de souches
À ce stade, Fermentalg disposait d'un certain nombre de candidats pour la production de DHA, mais leurs capacités de croissance et de biosynthèse étaient inconnues. L'étape suivante consistait à tester différents environnements de croissance afin de déterminer les conditions optimales pour la production de DHA.
● Les caractéristiques trophiques [3] ont d'abord été étudiées dans des flacons d'Erlenmeyer, exposés à la lumière ou conservés dans l'obscurité, afin d'évaluer l'influence de différentes sources de carbone organique, de sources d'azote et d'autres macro et micro-éléments sur la production de DHA.
● Les taux de croissance ont également été mesurés, fournissant une base initiale pour la comparaison entre les souches.
● L'analyse biochimique de la composition de la biomasse était essentielle pour comprendre les différences entre les souches de Schizochytrium sp. non seulement en termes de lipides et d'acides gras, mais aussi de pigments, de polysaccharides et de protéines.
● Le potentiel industriel de chaque souche pourrait alors être évalué sur la base des données relatives aux performances de croissance, à la teneur en DHA et à l'accumulation de lipides, ainsi qu'à l'impact attendu sur l'efficacité de la production et la qualité des produits.
Notre compréhension de la biologie fondamentale de ces types d'organismes nous a permis d'encourager leur développement de manière à améliorer leur aptitude à la production industrielle. Nous avons affiné les conditions de croissance afin de sélectionner naturellement des souches à croissance plus rapide et d'améliorer les propriétés de production d'oméga-3 par rapport aux souches initiales, en particulier celles qui produisent des proportions plus élevées de DHA dans leurs huiles.
Une source d'oméga-3 à fort potentiel
● Grâce à ses nombreuses années d'expérience dans la caractérisation des microalgues, Fermentalg a pu identifier une source unique d'oméga-3, l'espèce Schizochytrium sp. , utilisée dans la production de DHA ORIGINS®.
● Le rendement naturel exceptionnel et la haute teneur nutritionnelle de cette microalgue dépendent de la souche, c'est pourquoi la sélection, l'isolement et le maintien minutieux de la souche spécifique produisant du DHA sont essentiels. Cela garantit que DHA ORIGINS® reste une alternative véritablement végétale et éthique aux huiles de poisson pour les fabricants ou les formulateurs.
● Sécurité d'approvisionnement : la souche de microalgues est cryoconservée et contrôlée par notre équipe, avec une sauvegarde dans d'autres sites sécurisés en France.
[1] La sous-culture microbiologique consiste à prélever certains microbes d'un milieu de culture et à les transplanter dans un milieu de culture frais.
[2] Colonie de micro-organismes isolés d'autres organismes pouvant être présents dans le milieu de culture.
[3] Les conditions nutritionnelles et de développement des organismes