Valorisation d'hydrolysats de co-produits de crevettes : étude de l'activité antiradicalaire et antioxydante, fractionnement des substances actives et effet de la glycation

• Auteur / Autrice : Maria Sumaya Martinez
• Direction : Adrien Binet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrolyse

Maillard, Réaction de

Glycosylation

Crevettes

Résumé

L'objectif de la thèse est de mettre au point des procédés d'hydrolyse de co-produits des industries de transformation de la crevette, de caractériser les molécules dotées de propriétés antioxydantes et antiradicalaires, et de renforcer ces activités biologiques par une glycation des hydrolysats. Les conditions d'hydrolyse (pH 9. 7, 66°C) en présence d'Alcalase 2. 4L, permettant d'obtenir l'activité antiradicalaire (piégeage du DPPH°) la plus élevée, suivies d'une traitement thermique agissent comme un hydrolyse chimique et favorisent la libération de composés possédant une activité antiradicalaire. Néanmoins, l'augmentation de l'activité antioxydante (test au -carotène) lors de l'hydrolyse est obtenue grâce à l'action de l'Alcalase 2. 4 L. Deux composés de nature polyaromatique possédant les activités antiradicalaires les plus importantes ont été partiellement caractérisées. Ces composés appartiendraient à la cuticule des carapaces de crevettes, où ils sont bloqués entre les chaînes chitine-protéines. Par ailleurs, nous avons défini les conditions de glycation à température modérée (55°C, 30 mg/ml de ribose, pH 6. 5, 0. 5 M tampon phosphate) qui favorisent la formation des Produits de la Réaction de Maillard (PRM) dotés d'une activité antiradicalaire. Après 17 heures d'incubation l'activité antiradicalaire est multiplié par un facteur 25, l'activité antioxydante est améliorée de plus de 3 fois et l'activité de piégeage de radical superoxyde est augmentée de 70%. L'activité antiradicalaire des PRM est liée à l'apparition de composés intermédiaires < à 1 kDa (principalement le 4-hydroxy-5-methyl-3(2)-furanone, un important exhausteur du goût) et de composés fluorescents >1 kDa. L'absence de cytotoxicité des PRM pour de concentrations inférieures à 1000 µg/mL a été vérifié. Ce travail de thèse ouvre des perspectives nouvelles dans la valorisation des co-produits de la pêche, tant en nutrition animale qu'en diététique humaine ou nutraceutique.

The objective of this work was to carry out the process of hydrolysis of shrimp by-product, to characterise molecules with antiradical and antioxidant properties, and to increase these activities by the glycation of hydrolysates. The conditions of hydrolysis by Alcalase 2. 4L, in order to obtain the highest antiradical activity, were defined. The experimental conditions (pH 9. 7, 66°C) and the heating treatment (20 min in boiling water) produce a chemical hydrolysis and favour the liberation of the compounds with antiradical activity. The increase in antioxidant activity ( -carotene test) in the hydrolysate was obtained in the presence of the Alcalase 2. 4 L. The fraction with the highest antiradical activity was inferior to 5 kDa; in this fraction, two aromatic compounds with the highest antiradical activity were partially characterised. We have defined the conditions of glycation at moderate temperature (55°C, 30 mg/ml of ribose, pH 6. 5, 0. 5 M phosphate buffer), which favours the formation of the Maillard Reaction Products (MRP) with the antiradical activity. After 17 hrs' heating, the antiradical activity of the shrimp by-product hydrolysate was multiplied by 25, the antioxidant activity was increased 3 times and the antiradical scavenging activity of superoxyde radical was enhanced in 70%. The antiradical activity of MRP was function of the evolution of the intermediate compounds < 1 kDa (principally, the 4-hydroxy-5-methyl-3(2)-furanone, an important flavour compound), and fluorescent compounds > 1 kDa. The MRP do not exhibit cytotoxic effects at concentrations < 1000 µg/mL. These antioxidant/antiradical fractions may represent a viable alternative to current shrimp by-product upgrading.