Production, purification et caractérisation de l'acide poly-γ-glutamique (γ-PGA) chez des souches de Bacillus

Le Laboratoire de Biotechnologies Agroalimentaire et Environnementale (LBAE) est une Unité de Recherche Universitaire (URU 4565) rattachée à l'Université de Toulouse située sur le site de l’IUT d'Auch. Les activités du LBAE concernent l'étude fonctionnelle des biopolymères extracellulaires des biofilms et agrégats microbiens. Différentes approches (biochimiques, microbiologiques et de biologie moléculaire) sont mises en œuvre à différentes échelles - de la bactérie planctonique à la matrice biologique active (agrégats, biofilms) - afin de caractériser, comprendre, maîtriser et valoriser les activités métaboliques de ces systèmes.

Objectif du stage :

Le laboratoire dispose d'une collection de souches de Bacillus dont certaines présentent un phénotype mucoïde évocateur d'une production de γ-PGA. Le stage proposé vise à explorer et valoriser ce potentiel selon les axes suivants :

• Cribler et confirmer la capacité de production de γ-PGA chez certaines souches de Bacillus disponibles au laboratoire ;
• Optimiser les conditions de culture (milieu de culture, pH, aération, temps et T°C d’incubation) afin de maximiser le rendement en γ-PGA ;
• Purifier et caractériser le polymère purifié (structure, masse molaire, composition D/L) ;
• Comparer les performances des différentes souches et conditions testées, en lien avec les données de la littérature.

Ces missions nécessitent la maîtrise de techniques de microbiologie classique (culture, isolement),

Et des techniques analytiques (dosages colorimétriques, électrophorèse, chromatographie :  CCM et HPLC, LC-MS, etc.)

Les substances polymériques extracellulaires (EPS) présentent une grande diversité de structures et de propriétés, ce qui en fait des molécules potentiellement très utiles. Parmi ces molécules, le γ-PGA est un polymère d’acides glutamiques produit par certaines souches de Bacillus.  Il est connu pour son influence sur la morphologie des colonies en leur procurant un aspect muqueux³. Il présente des propriétés remarquables telles que la biodégradabilité, la non toxicité, la solubilité dans l'eau, la capacité de rétention d’eau, la viscosité, etc.). Ce biopolymère attire de plus en plus l’intérêt des chercheurs pour ses multiples applications possibles dans différents domaines comme l’agriculture, l’agroalimentaire, la cosmétique et la pharmacie.  

Étudiant(e) en Master 2 en biotechnologies, biochimie, microbiologie.

• Connaissances de base en microbiologie générale et en biochimie des macromolécules ;
• Rigueur, organisation du travail, fiabilité des données générées
• Travail d’équipe (s’approprier un sujet de stage qui s’inscrit dans un projet d’équipe)
• Implication et autonomie
• Bon niveau rédactionnel pour la valorisation des résultats (rédaction de protocoles, rapport et oral de stage, réunion d’équipe).