Grant: Alliance Grants
Université du Québec à Rimouski
$60,000.00
Amélioration d'un système de culture de production de biomolécules à fort potentiel commercial à partir de microalgues
EF 2023-24
Résumé
Le développement des biotechnologies marines est en plein essor principalement en ce qui a trait à la valorisation de la biomasse microalgale dans la production de biomolécules à hautes valeurs ajoutées. Depuis les 5 dernières années, les laboratoires Iso-BioKem, partenaire du projet, a développé une nouvelle génération d'unités de production (PBR) d'une capacité de 100L spécialement dédiées à la culture de microorganismes, incluant une technologie unique d'enrichissement isotopique. Ces unités automatisées permettent une grande flexibilité opérationnelle incluant les modes d'alimentation autotrophique ou hétérotrophique. Cette technologie de production a été testée avec succès sur 22 souches de microalgues dont plusieurs affichent un fort potentiel commercial en raison d'une composition biochimique atypique disposant ainsi d'une grande diversité de biomolécules inhérentes à chaque espèce de microalgues cultivées. Dans l'optique d'optimiser la production et favoriser une augmentation de la productivité ainsi qu'une plus grande maîtrise de la variabilité biologique, le présent projet a pour objectif principal d'instaurer une version 2.0 plus performante des systèmes de culture. Pour ce faire, une amélioration des systèmes existants sont nécessaire : 1) L'amélioration et la mise à niveau de l'interface de contrôle automatisée. 2) Développer et intégrer un nouveau dispositif de dégazage pour contrôler la saturation en oxygène sans bullage; 3) Adapter les systèmes pour intégrer des modes de culture en continu ou en semi-continu, et ce, dépendamment de l'espèce de microalgues; 4) Mettre à niveau les méthodes d'extraction et de purification des biomolécules pour établir une approche de production optimisée avec les nouveaux modes de culture. The development of marine biotechnology is important, mainly with regard to the valorization of microalgal biomass by the production of biomolecules having a high added value. Over the last 5 years, Iso-BioKem laboratories have developed a new generation of production units (PBR) with a capacity of 100 L dedicated to the cultivation of microorganisms, including a unique isotopic enrichment technology. These automated units allow large operational flexibility including autotrophic or heterotrophic feeding modes. This production technology has been successfully tested on 22 strains of microalgae, several of which display strong commercial potential due to an atypical biochemical composition. Thus, the diversity of biomolecules available for different biotechnology market is high and inherent to each species of cultivated microalgae. In the context of optimization of the system and to promote an increase in productivity as well as larger control of biological variability, the main objective of this project is to establish a more efficient 2.0 version of cultivation systems. The goal is the improve the existing systems by the 1) improve and upgrade of the automated control interface, 2) the development and integration of a new oxygen saturation control without bubbling, 3) the adaptation of the systems to integrate continuous or semi-continuous cultivation modes, depending on the microalgae species and finally 4) the upgrade of biomolecule extraction and purification methods to establish an optimized production approach with new cultivation methods.
Programme
Alliance Grants
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
587264-2023
Name nom
Tremblay, Rejean R
Department département
Sciences de la mer de Rimouski, Institut des
Organization id
58
Institution établissement
Université du Québec à Rimouski
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2023
Award amount
60000
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
1201
Area of application group en
Advancement of knowledge
Area of application group fr
Avancement des connaissances
Area of application en
Life sciences (including biotechnology)
Area of application fr
Sciences de la vie (y compris biotechnologie)
Research subject code
5400
Research subject group en
Biochemistry
Research subject group fr
Biochemistry
Research subject en
Biochimie
Research subject fr
Biochimie
Application title
Amélioration d'un système de culture de production de biomolécules à fort potentiel commercial à partir de microalgues
Keyword
Acclimatation; Adaptation; Contrôle automatisée; Culture microalgues; Développement d'outils; Écophysiologie; Extraction de biomolécules; Photobioréacteur; Phytoplancton; Purification de biomolécules
Application summary
Le développement des biotechnologies marines est en plein essor principalement en ce qui a trait à la valorisation de la biomasse microalgale dans la production de biomolécules à hautes valeurs ajoutées. Depuis les 5 dernières années, les laboratoires Iso-BioKem, partenaire du projet, a développé une nouvelle génération d'unités de production (PBR) d'une capacité de 100L spécialement dédiées à la culture de microorganismes, incluant une technologie unique d'enrichissement isotopique. Ces unités automatisées permettent une grande flexibilité opérationnelle incluant les modes d'alimentation autotrophique ou hétérotrophique. Cette technologie de production a été testée avec succès sur 22 souches de microalgues dont plusieurs affichent un fort potentiel commercial en raison d'une composition biochimique atypique disposant ainsi d'une grande diversité de biomolécules inhérentes à chaque espèce de microalgues cultivées. Dans l'optique d'optimiser la production et favoriser une augmentation de la productivité ainsi qu'une plus grande maîtrise de la variabilité biologique, le présent projet a pour objectif principal d'instaurer une version 2.0 plus performante des systèmes de culture. Pour ce faire, une amélioration des systèmes existants sont nécessaire : 1) L'amélioration et la mise à niveau de l'interface de contrôle automatisée. 2) Développer et intégrer un nouveau dispositif de dégazage pour contrôler la saturation en oxygène sans bullage; 3) Adapter les systèmes pour intégrer des modes de culture en continu ou en semi-continu, et ce, dépendamment de l'espèce de microalgues; 4) Mettre à niveau les méthodes d'extraction et de purification des biomolécules pour établir une approche de production optimisée avec les nouveaux modes de culture. The development of marine biotechnology is important, mainly with regard to the valorization of microalgal biomass by the production of biomolecules having a high added value. Over the last 5 years, Iso-BioKem laboratories have developed a new generation of production units (PBR) with a capacity of 100 L dedicated to the cultivation of microorganisms, including a unique isotopic enrichment technology. These automated units allow large operational flexibility including autotrophic or heterotrophic feeding modes. This production technology has been successfully tested on 22 strains of microalgae, several of which display strong commercial potential due to an atypical biochemical composition. Thus, the diversity of biomolecules available for different biotechnology market is high and inherent to each species of cultivated microalgae. In the context of optimization of the system and to promote an increase in productivity as well as larger control of biological variability, the main objective of this project is to establish a more efficient 2.0 version of cultivation systems. The goal is the improve the existing systems by the 1) improve and upgrade of the automated control interface, 2) the development and integration of a new oxygen saturation control without bubbling, 3) the adaptation of the systems to integrate continuous or semi-continuous cultivation modes, depending on the microalgae species and finally 4) the upgrade of biomolecule extraction and purification methods to establish an optimized production approach with new cultivation methods.