Interactions microbiennes et transfert d'électrons en fermentation
Résumé
Dans un contexte de transition énergétique et de recherche d’alternatives aux produits « pétro-sourcés », les filières de traitement connaissent de nos jours une véritable évolution de leurs activités vers de nouvelles voies de valorisation de la matière organique en produits « déchets-sourcés ». Cette transition présente un intérêt tant environnemental qu’économique et sociétal. Entre autres, du biohydrogène (bioH2) et des biomolécules peuvent être produites par voie fermentaire par un grand nombre de micro-organismes. L’emploi de cultures mixtes microbiennes en fermentation est particulièrement intéressant au regard de leur potentiel et flexibilités métaboliques permettant de s’adapter à de nombreux types de ressources organiques (effluents, biomasses complexes). Toutefois, cette même diversité microbienne peut conduire à une certaine variabilité notamment vis à vis des spécificités de réaction et des difficultés de contrôle des bioprocédés de fermentation. Les recherches menées ont eu pour objectif d’étudier les processus d’interactions microbiennes au sein de consortia de fermentation. Il a notamment été montré que certains microorganismes électro-actifs minoritaires, qui sont connus pour leur capacité à échanger facilement des électrons avec des matériaux, pouvaient jouer un rôle clé dans le fonctionnement des écosystèmes fermentaires, par transfert d’électrons inter-espèces (DIET = Direct Interspecies Electron Transfer). En effet, des changements significatifs de produits de fermentation ou/et des rendements de production ont été observés en leur présence ou en présence de matériaux conducteurs dans le milieu. Une maîtrise des mécanismes DIET en milieux complexes, notamment à travers l’ajout de matériaux conducteurs, constitue donc un nouveau moyen de contrôle des procédés de fermentation. Les résultats de ces travaux, prometteurs, ouvrent de nouvelles perspectives quant à la maîtrise des consortia microbiens de fermentation par éco-ingénierie.