Prsentation PowerPoint

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Exercice supplémentaire n1 Afin de réaliser
une culture continue dun micro-organisme, on
réalise tout dabord une étude préalable pour
connaître les constantes cinétiques de cette
espèce vis-à-vis de son substrat, le saccharose.
On réalise pour cela plusieurs cultures avec des
concentrations différentes de saccharose. A
partir de chaque culture, on détermine la vitesse
spécifique de croissance. Les résultats de cette
étude sont consignés dans le tableau suivant.
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1) A partir de ces résultats, déterminez les
constantes µmax et Ks.
1/µ 15,541 (1/Sac) 1,9066
µmax 0,524 h-1
Ks 8,151 g/l
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On cultive ce micro-organisme dans un chémostat
de 20 litres en présence de saccharose. Lintérêt
de cultiver cette espèce peut être soit  -
Dobtenir une culture à forte concentration
cellulaire. Dans ce cas, la production de
métabolite qui est proportionnelle à la
concentration en matière sèche cellulaire sera
également élevée - Dobtenir une culture où la
vitesse de production de biomasse est élevée afin
de pouvoir alimenter en inoculum dautres
fermenteurs.
2) Si le rendement de conversion du substrat en
biomasse Rx/s est de 0,45 et la concentration en
saccharose dans le réservoir de 15 g/l,
déterminez graphiquement à plus ou moins 1 l/h
les flux permettant datteindre lun ou lautre
de ces objectifs.
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Px (g/l/h)
F (l/h)
D F/V (h-1)
5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
Exercice supplémentaire n2 On étudie
l'influence de conditions de culture sur la
production d'un métabolite responsable de
l'inhibition de la croissance de la souche
productrice. Les conditions testées sont les
suivantes
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1) La souche testée appartenant à la famille des
STREPTOCOCCACEAE, quel facteur peut être
considéré comme non influent sur la production du
métabolite.
Le facteur B car les STREPTOCOCCACEAE sont
indifférents à l'oxygène.
2) Construire la matrice d'expérience du plan
fractionnaire 24-1 en respectant pour les
colonnes effet simple l'ordre alphabétique.
Calculez les contrastes et ?E pour a1. (Remarque
Les réponses correspondent à la concentration
en métabolite en mg/l obtenu en fin de culture).
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A
C
D
11,9
-50,6
26,9
-26,9
10,6
18,1
9,4
270,6
Ecart type 73,12 ?E pour a1 25,85
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3) Interprétez ces résultats
Les contrastes significatifs sont h2, h3, h4,
h8.
A 11,9 0 car lt à ?E
h1 A BCD h2 C ABD h3 D ABC h4
AC BD h5 AD BC h6 CD AB h7
B ACD h8 I ABCD
C -51
D 27
-27 AC car A et B
négligeable mais comme h4 est négatif le facteur
C à sûrement plus d'influence que D.
0
0 (CD certainement
prépondérant mais tout de même lt à ?E).
B 9,4 0 car lt à ?E
I 271.
11
4) Représentez graphiquement ce plan d'expérience.
-

370
270
--
-
350
140
140
290
260
--
-
275
210
---
--
12
5) Conclusions
Le facteur A en passant du niveau 1 au niveau 1
provoque
- une augmentation de la réponse si C est au
niveau 1 - une diminution de la réponse si C
est au niveau 1 et D au niveau 1 - une
stagnation de la réponse si C et D sont au niveau
1.
Ces conclusions confirment l'interaction entre
les facteurs A et C et montre qu'il existe peut
être une interaction entre A et D et entre C et D.
Le facteur B n'a pas d'influence sur la réponse.
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Le facteur C en passant du niveau 1 au niveau 1
provoque une diminution de la réponse si A est au
niveau 1 et D au niveau 1
Le facteur D en passant du niveau 1 au niveau 1
provoque
- une augmentation faible de la réponse si C est
au niveau -1 - une augmentation forte de la
réponse si C est au niveau 1 - une
augmentation très forte de la réponse si C et A
sont au niveau 1
Les conditions de croissance les plus favorables
de la souche sont donc - A 1, - C 1 - D
1.
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Exercice supplémentaires n3 Pour augmenter le
rendement de production de pénicilline de la
souche Pénicillium chrysogenum, on recherche le
milieu de culture le mieux adapté à la synthèse
de cet antibiotique. On étudie pour cela
l'influence de 5 facteurs devant avoir un rôle
sur cette production.
La réponse observée est la productivité globale
de la culture en mg de pénicilline synthétisée
par heure de culture.  
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On réalise un plan complet 25 en suivant la
matrice d'expérience située dans l'annexe A. Les
réponses obtenues pour chaque expérience sont
indiquées dans la colonne de droite de la même
annexe.
Les valeurs des effets simples C, D, E et des
interactions sont indiquées dans le tableau
suivant
-17,6
0,6
129,6
1) - Calculez les effets simples des facteurs A
et B et la moyenne
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• Déterminez la valeur de DE pour a 1
• - Indiquez les effets et les interactions
  significatives.

- sn-1 37,3 donc DE 6,6 si a 1. Dans ce
cas, les effets significatifs sont - Facteur A
liqueur de maïs. - Facteur C Précurseur. -
Facteur E Glucose. - Interaction CE
Précurseur-Glucose.
L'analyse des effets montre que deux facteurs ont
des influences négligeables - Facteur B
Concentration en lactose. - Facteur D
Concentration en nitrate de sodium.
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2) A partir des conclusions établies à la
question précédentes simplifiez ce plan en un
autre plan complet (détaillez les calculs
permettant de déterminer les réponses des
expériences de ce nouveau plan). Déterminez les
effets et les interactions significatifs. Après
avoir représenté graphiquement ce nouveau plan
concluez et indiquez la composition du milieu de
culture permettant la production de pénicilline
la plus importante.
Comme il n'y a que trois facteurs influents, il
est possible de reconstruire une matrice du type
23. Cette nouvelle matrice définie 8 expériences
dont on calcule la réponse en faisant la moyenne
des quatre expériences correspondantes.
18
(No Transcript)
19
A partir de ce dernier tableau, il est possible
de recalculer les effets.
- sn-1 36,5 donc DE 12,9 si a 1. Dans ce
cas, les effets significatifs sont - Facteur A
liqueur de maïs. - Facteur C Précurseur. -
Facteur E Glucose.
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Représentation graphique du plan d'expérience 23
-

97,5
90
--
-
106,5
154
108,75
138,5
--
-
200
141,25
200
---
--
21
- Le facteur A à son niveau 1 diminue la
production de pénicilline.
- Le facteur B na pas dinfluence sur la
production de pénicilline.
- Le facteur C à son niveau 1 augmente la
production de pénicilline surtout si le facteur E
est au niveau -1.
- Le facteur D na pas dinfluence sur la
production de pénicilline.
- Le facteur E à son niveau 1 diminue la
production de pénicilline.
- Linteraction précurseur-glucose (C-E) n'est
pas significative dans le plan 23 d'expérience
alors que dans le plan 25, l'association de ces
deux facteurs augmentait la production de
pénicilline.
Les conditions les plus favorables de production
sont - Concentration de liqueur de maïs de 2
. - Présence de 0,05 de précurseur. -
Absence de glucose.
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Exercice supplémentaire n4 On Détermine le KLa
d'un réacteur contenant une culture cellulaire en
phase exponentielle de croissance sous agitation
constante. On utilise pour cette détermination la
méthode dynamique et les variations de la
concentration en oxygène dissout sont mesurées
directement à l'aide d'une électrode de Clark.
L'oxygène est d'abord introduit dans la culture
avec un débit de 25 l/min.. L'arrivée d'oxygène
est ensuite stoppée pendant 30 minutes avant
d'être rétablie avec le débit initial. On
enregistre alors l'évolution de la concentration
en oxygène CL en fonction du temps. (Donnée
Concentration initiale en oxygène obtenue lors de
l'étalonnage de la sonde C0 100 de
saturation)
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1) Complétez le tableau suivant (ne complétez que
les cases blanches).
24
2) Déterminez graphiquement le KLa en sec-1
Pour déterminer le KLa, il faut tracer la courbe
On obtient une droite dont la pente correspond au
KLa.
25
L'équation de la droite obtenue est y 0,0245 x
- 0,0222, avec un coefficient de régression de
0,9973. Le KLa est donc de 0,0245 sec-1.
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Exercice supplémentaire n5 On étudie
linfluence de la température, du pH et de
laération sur la vitesse de développement dune
bactérie. La réponse de chaque expérience
correspond au temps de génération exprimé en
minute. On obtient les résultats suivants 
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Ecart type  112,63 DE (pour a 1)
39,82 Effets significatifs  T, pH, Ox, moyenne
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(No Transcript)
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Température  diminue la réponse sauf si pH 1 et
Ox 1
pH  diminue la réponse
Ox  diminue la réponse sauf si T 1 et pH 1
Conditions les plus favorables  T, pH et Ox 1