Sélection de souches de cyanobactéries filamenteuses pour la croissance en digestat liquide et la production de biomasse valorisable

Au cours des dernières décennies, les milieux alternatifs, tels que les digestats liquides provenant des usines de biogaz, ont suscité un intérêt considérable pour la culture des cyanobactéries et des microalgues.

Cette étude vise à identifier les conditions de culture optimales pour améliorer la croissance d'Arthrospira sp., Leptolyngbya sp. et Nostoc sp. en utilisant différentes dilutions de digestat liquide (allant de 8 à 100× v/v) et différentes sources de carbone inorganique (0,06 gC·L−1·d−1 CO2 et 0,57 gC·L−1 NaHCO3), à l'échelle du laboratoire (200 mL). Dans un second temps, des cultures dans des photobioréacteurs de 6 L ont été réalisées.

Parmi les trois souches étudiées, Arthrospira sp. et Nostoc sp. ont présenté des vitesses de croissance plus élevées lorsque le CO₂ était utilisé comme source de carbone, tandis que Leptolyngbya sp. a montré une meilleure croissance en présence de sels de NaHCO₃. En revanche, Leptolyngbya sp. et Nostoc sp. n’ont pas été capables de se développer à de faibles taux de dilution (25× v/v et inférieurs), alors qu’Arthrospira sp. a démontré une résilience supérieures dans le digestat liquide moins dilué. Une productivité volumique de 54 ± 11 mgTSS·L⁻¹·d⁻¹ a été atteinte avec une dilution du digestat liquide de 12× v/v, correspondant à une concentration initiale en ammonium de 200 mgN·L⁻¹.

En suivant, la culture d’Arthrospira sp. a été transposée à l’échelle de photobioréacteurs de 6 L, où une productivité comparable de 49 ± 5 mgTSS·L⁻¹·d⁻¹ a été maintenue, tout en permettant une bioremédiation partielle du digestat liquide (27 ± 1 % de l'azote, 91 ± 4 % du phsophore et 17 ± 6 % de DCO). Comparée aux milieux synthétiques conventionnels, la biomasse d’Arthrospira sp. cultivée sur digestat liquide a présenté une augmentation marquée de la teneur en protéines (48,5 % MS) et en pigments (10,9 % MS). Ces résultats démontrent la possibilité de valoriser le digestat liquide comme source de nutriments pour la culture de cyanobactéries à plus grande échelle.