Stage Extraction et caractérisation de biomolécules

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

¡Vous serez accueilli(e) au sein de l’UMR UMET équipe Processus aux Interfaces et Hygiène des Matériaux (PIHM) qui est situé à proximité de l’Université de Lille. L’équipe PIHM s’intéresse à la compréhension des phénomènes bio-adhésifs se déroulant dans le secteur agroalimentaire lors de la transformation de produits issus de l’agriculture.

Contexte :

L’hygiène des surfaces dans les industries agroalimentaires est cruciale pour garantir la sécurité des aliments, car les biofilms, qui se forment sur les équipements, constituent des réservoirs de bactéries pathogènes, susceptibles de contaminer les produits alimentaires et de provoquer des toxi-infections alimentaires. Les méthodes classiques de nettoyage utilisent des produits chimiques issus de la pétrochimie, souvent peu efficaces contre les biofilms et néfastes pour l’environnement. De plus, ces procédés consomment beaucoup d’eau (environ 70% de la consommation totale du secteur). Face à cette problématique, des solutions de nettoyage écologiques et durables, comme les détergents et désinfectants biosourcés, apparaissent comme des alternatives prometteuses. Par ailleurs, le gaspillage alimentaire massif, environ 1,3 milliards de tonnes par an dans le monde, génère de nombreux déchets, notamment de fruits et légumes. Il est à noter que les déchets de fruits et légumes regorgent de molécules actives avec des propriétés antimicrobiennes et détergentes intéressantes. Des études ont montré que certains déchets, peaux de pommes de terre, pelures d’oignon, écorces d’agrumes, marc de raisin, etc, contiennent des molécules antimicrobiennes. L’extraction et la valorisation de ces composés permettent de concevoir des formulations de nettoyage ou de fonctionnalisation de surfaces, réduisant ainsi la formation de biofilms, tout en s’inscrivant dans une logique d’économie circulaire et de réduction du gaspillage alimentaire et l’utilisation des produits chimiques.

Objectif du stage :

L’objectif de ce stage est d’identifier, extraire et caractériser des molécules antimicrobiennes présentes dans des déchets agricoles abondants en région Hauts-de-France, tels que les déchets de pommes de terre et d’endives. Ces molécules pourraient être intégrées dans des formulations de produits de nettoyage ou utilisées pour fonctionnaliser des surfaces afin de limiter la formation de biofilms dans les industries agroalimentaires.

Le stage comprendra les étapes suivantes :

• État de l’art et sélection des méthodes d’extraction : analyse bibliographique sur les techniques d’extraction de molécules antimicrobiennes à partir de déchets agricoles, avec un accent sur les procédés écologiques et économes en énergie.
• Prétraitement des déchets : étude des différentes méthodes de préparation des déchets (séchage doux, lyophilisation, broyage) et évaluation de leur impact sur la stabilité et le rendement des molécules extraites.
• Extraction et optimisation : mise en œuvre de procédés adaptés (extraction par solvants verts, fluide supercritique, ultrasons, micro-ondes ou procédés membranaires) pour maximiser le rendement et la qualité des extraits.
• Caractérisation et évaluation de l’activité antimicrobienne : identification et quantification des molécules par HPLC, spectrométrie de masse, RMN ou spectroscopie IR, et évaluation de leur activité antibactérienne contre des souches modèles, telles que Salmonella spp. et Listeria monocytogenes. Les tests incluront la diffusion en gélose, la détermination de la concentration minimale inhibitrice (CMI) et de la concentration bactéricide minimale (CBM), ainsi que des analyses par microscopie à épifluorescence.

Perspectives :

Ce stage constitue une première étape expérimentale pour développer ultérieurement une thèse (demande de bourse ADEME), en élargissant l’étude à d’autres déchets agricoles et en concevant des stratégies biosourcées curatives et préventives contre les biofilms.

Formations et compétences recherchées

Formation recommandée : Étudiant(e) en Master 2 en biochimie, biotechnologies, chimie analytique, sciences des aliments, génie des procédés ou discipline équivalente.

Connaissances souhaitées : Connaissances en extraction et purification de biomolécules, ainsi que de bonnes bases en chimie analytique.

Expérience appréciée : Une première expérience, en culture microbienne et tests antimicrobiens, est un plus.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation