Présentation
Auteur(s)
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Paul BADUEL : Directeur du département Développement des procédés biotechnologiques Aventis Pharma
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Lire l’articleINTRODUCTION
Bien avant que Pasteur ait démontré que la fermentation était provoquée par des cellules vivantes, les micro-organismes étaient déjà exploités par l’homme. Ainsi 4 000 ans avant Jésus-Christ, les Sumériens utilisaient-ils la plus ancienne fermentation connue, la conversion du sucre en alcool, pour fabriquer de la bière. 4 000 ans avant Jésus-Christ, les Égyptiens employaient la levure pour faire lever la pâte à pain.
Les premières applications industrielles ont été naturellement extrapolées de ces procédés et se sont généralisées au secteur de l’alimentation : pain et produits assimilés, production d’alcool (bière, vin, cidre), production de vinaigre, industrie laitière et fromagère.
Progressivement les procédés de fermentation se sont étendus à d’autres secteurs économiques : chimie, pharmacie, agriculture et environnement.
Dans les domaines de la chimie et de la pharmacie, les procédés de fermentation sont en concurrence avec les synthèses chimiques ; ils constituent cependant la technologie de choix pour les molécules organiques complexes ou chirales (antibiotiques, vitamines, acides organiques et aminés, polysaccharides, protéines à usage thérapeutique entre autres).
L’objet du présent article est de donner une vue générale de l’application des fermentations. Les produits sont classés par famille chimique et présentés sous forme de tableaux regroupant les produits les plus significatifs.
Les principales propriétés des micro-organismes sont présentées dans l’article Fermentations- Propriétés des micro-organismes « Fermentations. Propriétés et utilisations des micro-organismes », la technologie dans l’article Fermenteurs industriels- Conception et réalisation « Fermenteurs industriels ».
Une liste d’ouvrages de base de biochimie et un aperçu sur les données économiques relatives aux fermentations sont donnés en .
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- Version archivée 1 de sept. 1992 par Jacques THEILLEUX
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Autres industries3. Industries chimique et pharmaceutique
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Exemple de produits chimiques de base issus de fermentation
La production, déjà ancienne, d’éthanol à partir de biomasse (plantes sucrières, céréales, topinambours, etc.) est décrite dans l’article Biocarburants du traité Génie énergétique .
L’acétone, le butanol, le 2,3-butanediol ont été produits par fermentation par le passé, et des recherches sont toujours en cours dans cette voie.
L’exploitation industrielle des procédés les plus performants dépend essentiellement de l’évolution du prix des matières fossiles.
On peut ajouter, à ces produits, les acides aminés répertoriés au tableau 2 et les acides organiques du tableau 1.
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Antibiotiques (tableau 7)
La majorité des antibiotiques sont produits par fermentation ; les souches productrices sont des champignons (Penicillium, Cephalosporium) (article [J 6 470] dans ce traité) ou des bactéries filamenteuses (genre Streptomyces principalement).
Le fait majeur des années 1980 à 2000 réside dans le développement de β-lactamines et de macrolides obtenus par hemisynthèse.
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Protéines d’intérêt pharmaceutique (tableau 8)
La fermentation de micro-organismes recombinants...
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