Abstract :
[fr] Au vu du contexte économique, environnemental et social dans lequel nous nous trouvons actuellement, il est devenu indéniable que l’usage des énergies fossiles n’est pas concevable à long terme. Des alternatives ont donc émergé ces dernières années. Les biocarburants de seconde génération constituent une de ces alternatives et sont basés sur l’exploitation de biomasse végétale, dite lignocellulosique. Cette matière, pour être utilisable, requiert une étape d’hydrolyse réalisable notamment par l’utilisation d’enzymes.
Certains insectes, tels que les termites, abritent au sein de leur système digestif des communautés microbiennes complexes. Celles-ci sont capables de produire des enzymes utilisables dans le domaine de l’hydrolyse de la biomasse végétale. Le présent travail se situe dans cette optique.
La majeure partie du travail accompli s’est focalisée sur la recherche de microorganismes (bactéries, mycètes et protistes) producteurs d’enzymes responsables de la dégradation des hémicelluloses et de la cellulose, dont l’hydrolyse libère des sucres fermentescibles. L’insecte utilisé dans le cadre de ce travail est Reticulitermes flavipes (ex. santonensis), termite inférieur, possédant une microflore intrinsèque très diversifiée. Cette thèse décrit la caractérisation des souches microbiennes isolées ainsi que des enzymes qu’elles sécrètent.
Une partie complémentaire à cette recherche s’est concentrée sur des termites élevés sur diètes artificielles. L’objectif de cette partie était multiple : isoler des souches microbiennes productrices d’enzymes, non extraites selon la méthode conventionnelle, et caractériser les microflores induites par les diètes artificielles appliquées. Cette analyse pluridisciplinaire s’est basée sur la microscopie, la protéomique, la métagénomique et la caractérisation du métabolisme appliquées aux différents consortia microbiens.
[en] In the light of the economic, environmental and social context in which we live today, it has become obvious that the use of fossil fuels is not conceivable over the long term. Some alternatives have therefore emerged in recent years. Second-generation biofuels are one of those alternatives and are based on the exploitation of vegetal biomass, also called lignocellulosic biomass. These materials require a hydrolysis step which can notably be achieved by enzymes.
Some insects, such as termites, harbor complex microbial communities inside their digestive tracts. Those communities are able to produce enzymes which can be used in the field of the hydrolysis of vegetal biomass. This is what this thesis deals with.
The main part of the work done focused on the research of enzyme-producing microorganisms (bacteria, mycetes and protists) responsible for the degradation of hemicelluloses and cellulose, the hydrolysis of which releases fermentable sugars. The insect which was used in this work was Reticulitermes flavipes (ex. santonensis), a lower termite, harboring a highly diversified internal microflora. This thesis describes the characterization of the microbial strains which were isolated and the enzymes they secrete.
A complementary part of this research focussed on termites grown on artificial diets. The objective of this part was multiple : isolating enzyme-producing strains, not extractable according to the standard technique, and characterizing the microflora resulting from the applied artificial diets. This multidisciplinary approach was based on microscopy, proteomics, metagenomics and the assessment of metabolism applied to the different microbial consortia.
