Optimiser
Améliorer la production de nisine tout en limitant les impuretés susceptibles de gêner les séparations suivantes.
Étude de cas · Bioprocédés & séparation
Couplage de procédés d’adsorption/désorption et membranaires pour une production innovante et durable de la nisine
Développer un procédé de production et de purification plus efficace, plus économique et plus respectueux de l’environnement.
- Cadre
- Université de Lille · BioEcoAgro
- Période
- Octobre 2024 — octobre 2025
- Rôle
- Doctorant
- Périmètre public
- Démarche générale · aucune donnée brute publiée
01 · La question scientifique
Rendre une nisine pure plus accessible sans alourdir le procédé.
La nisine est une bactériocine active contre les bactéries Gram+, utilisée comme additif alimentaire naturel E234 et étudiée pour d’autres applications antibactériennes. Sa production et sa purification conventionnelles restent toutefois limitées par leur efficacité, leur coût et leur impact environnemental.
Le verrou était donc de récupérer la molécule dans un surnageant de culture complexe. Le sujet proposait de coupler une pré-purification par adsorption–désorption à des procédés membranaires afin de diminuer la charge en impuretés, concentrer la nisine et réduire le coût global de sa purification.
02 · La stratégie
Quatre volets, pensés comme un seul procédé.
Le document officiel relie la bioproduction, la pré-purification, la séparation membranaire et l’évaluation de la durabilité au lieu de traiter chaque opération isolément.
Pré-purifier
Concentrer la nisine et réduire la charge en impuretés par adsorption puis désorption sur support.
Filtrer
Explorer l’ultrafiltration et la nanofiltration pour la concentration et la purification finale.
Évaluer
Étudier la viabilité technico-économique et l’impact environnemental du procédé complet.
Cadre scientifique
Un projet inscrit dans deux programmes de recherche.
Le sujet était rattaché au WP4 du CPER BiHauts Eco de France et au projet ANR PRC NISINNOV, avec des collaborations envisagées avec l’UMET à Centrale Lille et le laboratoire TIMR à l’UTC.
- Domaine
- Biotechnologies agroalimentaires et sciences de l’aliment
- Laboratoire
- UMRt BioEcoAgro · Université de Lille
- Démarrage prévu
- 1er octobre 2024
03 · Les fondations expérimentales
Avant de comparer les supports, rendre chaque série interprétable.
Le cahier montre le travail invisible qui rend une expérience exploitable : préparation, stérilité, gamme analytique et suivi précis des échantillons.
Solutions maîtrisées
Préparation de tampons phosphate stériles à pH 6,5, de solutions acides et de milieux nécessaires aux essais.
Conditions microbiologiques
Préparation des boîtes, incubation des cultures et contrôles de contamination avant l’exploitation des séries.
Suivi analytique
Mise en place de repères analytiques et de contrôles pour comparer les échantillons sans publier les valeurs obtenues.
Traçabilité
Numérotation des flacons, plans de plaques et conditions d’essai consignés pour assurer le suivi de chaque série.
04 · Le suivi HPLC
Transformer un pic chromatographique en information comparable.
Une gamme étalon par dilutions successives a été préparée afin d’identifier et de comparer les signaux des blancs, des témoins et des échantillons après contact avec les supports.
Les temps de rétention et les aires de pics ont été consignés série par série. Les valeurs, chromatogrammes et performances ne sont volontairement pas publiés ici.
Gamme étalon
Repères analytiques préparés par dilutions successives.
Blancs & témoins
Contrôles utilisés pour interpréter les signaux.
Traçabilité
Conditions et observations consignées pour chaque série.
05 · Les essais d’adsorption
Comparer plusieurs supports et plusieurs conditions de contact.
Le plan expérimental ne se limitait pas au choix du polymère : la masse du support, le pH, la température, la durée d’adsorption et la concentration de nisine étaient aussi suivis comme facteurs de comparaison.
01LDPE02EVATAN03PLA04PA6
Des conditions de contact identiques ont été appliquées pour permettre une comparaison rigoureuse.
Plusieurs matériaux polymères ont été évalués selon les mêmes critères expérimentaux.
Le support, le pH, la température, le temps de contact et la concentration initiale ont guidé le plan d’essais.
06 · Ce que je peux présenter
Méthode
Une démarche expérimentale structurée, présentée sans exposer les résultats confidentiels.
Le projet m’a amené à structurer la préparation des milieux, les contrôles microbiologiques, le suivi chromatographique et la comparaison de supports polymères.
Les résultats chiffrés, chromatogrammes, rendements et conditions détaillées ne sont volontairement pas publiés. Cette page présente uniquement la logique scientifique et les compétences mobilisées.
Rigueur analytique
Des contrôles, répétitions et repères analytiques organisés pour fiabiliser chaque comparaison.
Plan de comparaison
Des blancs, témoins, répétitions et conditions expérimentales identifiés avant l’analyse.
Confidentialité
Les valeurs, performances et données brutes restent volontairement hors du portfolio.
07 · Compétences mobilisées
Du geste de laboratoire à la lecture critique des données.
Préparation de solutions, ajustement du pH, filtration stérile et organisation des séries.
Microbiologie appliquée, contrôles de contamination et essais d’activité antibactérienne.
Construction de gammes, suivi HPLC, lecture des chromatogrammes et traçabilité des données brutes.
Conception d’essais d’adsorption, comparaison de supports et raisonnement sur les facteurs de procédé.