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La transition diauxique

Une transition diauxique se produit lorsqu'un microorganisme fait l'objet d'une culture discontinue avec deux substrats. Plutôt que de métaboliser les deux sucres disponibles simultanément, les cellules microbiennes les consomment généralement de manière séquentielle, ce qui entraîne deux phases de croissance distinctes.

Lors de la culture de Saccharomyces cerevisiae avec du glucose et une aération abondante, on observe généralement le schéma de croissance diauxique dans une culture discontinue. Pendant la première phase de croissance, lorsque le glucose et l'oxygène sont disponibles en abondance, les cellules de levure préfèrent la fermentation du glucose à la respiration aérobie (effet Crabtree). Une fois le glucose épuisé, le produit de la fermentation, l'éthanol, est oxydé au cours d'une deuxième phase de croissance nettement plus lente si de l'oxygène est disponible.

Courbe de croissance caractéristique de la levure avec un substrat de glucose. Un graphique montrant les différentes phases de croissance de la levure avec le nombre de cellules de levure sur l'axe des ordonnées et le temps sur l'axe des abscisses. L'axe des ordonnées est une échelle logarithmique. Dans la première phase, la phase de latence, le nombre de cellules de levure n'augmente que très peu. Dans la deuxième phase, la première phase exponentielle ou phase de fermentation exponentielle, le nombre de cellules augmente le plus rapidement. Dans la troisième phase, la deuxième phase exponentielle ou phase de respiration exponentielle, la levure augmente encore de façon exponentielle, mais moins rapidement que dans la première phase exponentielle. Dans la quatrième phase, la phase stationnaire, le nombre de cellules de levure reste le même. Dans la cinquième et dernière phase, la phase de déclin, le nombre de cellules diminue.

Figure 1 : la courbe de croissance caractéristique de la levure dans un substrat riche en glucose.

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La croissance de la culture discontinue