Production et caractérisation d’oligosaccharides d’arabinoxylanes issus de mucilage de lin (Linum usitatissimum L. ) et détermination de leurs activités biologiques

Production and characterization of arbinoxylan-oligosaccharides from flaxseed mucilage and biological activity identification

• Auteur / Autrice : Karine Guilloux
• Direction : Bernard Courtois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Biochimie, génie enzymatique, bioconversion et microbiologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères -- Détérioration

Extraction (chimie)

Mucilages

Oligosaccharides

Lin

Résumé

Ces travaux de thèse ont porté sur l’extraction et le développement d’une fraction oligosaccharidique (arabinoxylanes) à activité biologique, extraite du lin (Linum usitatissimum L. ). La graine de lin dispose d’une partie mucilagineuse riche en polysaccharides neutres très ramifiés (75 % d’arabinoxylanes) et en polysaccharides acides (25 % de pectines). Dans un premier temps, les travaux ont porté sur la dépolymérisation thermique en milieu acide modéré de mucilage de tourteau de lin, mettant en évidence l’inadaptation des procédés employés pour dépolymériser et purifier les fractions obtenues. Un taux élevé de protéines dans ce mucilage nous a également amené à travailler sur du mucilage extrait directement de graines de lin. Une nouvelle méthode d’extraction des arabinoxylanes a été mise en place qui repose sur un traitement enzymatique permettant l’élimination des substances pectiques. Diverses dépolymérisations ont ensuite été entreprises : enzymatique, thermique en milieu acide modéré, radicalaire et par ultrasons. Après une étude des masses molaires et des compositions saccharidiques, la dépolymérisation radicalaire s’est révélée être la méthode de dépolymérisation la plus adaptée à nos polysaccharides. Dans un second temps, l’activité biologique des hydrolysats saccharidiques a été évaluée, dans l’optique d’une utilisation en tant qu’additif alimentaire ou cosmétique. Les tests antimicrobiens n’ont pas montré d’activité très significative exceptés sur une bactérie (Staphylococcus aureus). Une étude préliminaire de l’activité prébiotique a également été engagée.

This work of thesis focused on extraction and development of an oligosaccharide fraction (arabinoxylans) presenting biological activity, extracted from flax (Linum usitatissimum L. ). Flaxseed has a mucilaginous fraction composed for a large part of neutral ramified polysaccharides (75% of arabinoxylan) and acidic polysaccharides (25 % of pectin-like). In the first place, work focused on the thermic hydrolysis in mild acid of mucilage of flaxseed meal, showing the inadequacy of methods used to depolymerize and to purify the fractions. High level of proteins in the mucilage implied to work with mucilage directly extracted from flaxseed. A new method for arabinoxylans extraction has been set up which is based on an enzymatic treatment followed by ultrafiltration, removing pectin. Many processes of depolymerization were evaluated: enzymatic, radical and by ultrasonication. Molars masses and saccharidics compositions have brought to the fore the most suitable method to depolymerize these polysaccharides: the radical depolymerization. In the next place, the saccharidic hydrolysates biological activity was evaluated for a use as food additive or cosmetic. Tests showed no antimicrobial activity except for one bacterium (Staphylococcus aureus). A preliminary study about the prebiotic activity was open.