Dynamique de la micelle de caséines : caractérisation structurale

• Auteur / Autrice : Stéphane Marchin
• Direction : Joëlle Léonil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physicochimie et qualité des Bioproduits
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéine kinase CK2

Micelles

Résumé

La micelle de caséines est un constituant déterminant dans la fonctionnalité biologique et technologique du lait. Malgré son rôle clé, l’organisation et la dynamique micellaire de cette structure supramoléculaire ne sont toujours pas élucidées. L’objectif de la thèse a été d’acquérir des connaissances sur la morphologie, la structure interne et externe e la micelle de caséines à la fois à l’état natif et modifié sous l’effet de facteurs physycochimiques (pH, température, déplétion calcique) par une double approche biochimique et physique. Afin de réduire la polydispersité des micelles variant par leur taille et leur composition, nous avons centré notre étude sur des populations micellaires fractionnées par ultracentrifugation différentielle. En nous appuyant sur les récents développements de techniques physiques telles que la diffusion des rayons X aux petits angles et la cryomicroscopie électronique à transmission, nous avons montré que les seules sous-structures présentes dans les micelles de caséines sont des nanoclusters de phosphate de calcium colloïdal, de diamètre 2,5 nm, résultant de l’interaction présumée du phosphate de calcium avec les centres phosphates des caséines, notamment as et B.

Casein micelles play a key rolein milk for its biological and technoligcal functionality. In spite of that, its micellar organization and dynamics are not yet well known. The objective of the thesis was to gain knowledge on the morphology and internal and external structures of native casein micelle, modified by environmental parameters such as pH, temperature and EDTA addition, using a combined biochemical and physical approach. In order to reduce the polydispersity in size and composition inherent to casein micelles, we used different populations of casein micelles varying in size (large, medium and small), separated by differential ultracentrifugation. The combination of small angle and ultra small angle X-ray scattering (SAXS and USAXS) and cryo-transmission electron microscopy (cryo-TEM) has provided fine structural details of the casein micelles. We have shown that colloidal calcium phosphate nanoculsters were present as numerous electron dense areas of about 2. 5 nm. They appeared to be uniformly distributed in a homogeneous tangled web of casein and were primarily responsible for the behaviour of the SAXS intensity curve at the highest q ectors, corresponding to the internal structure of the casein micelles. Secific demineralization of casein micelles by decreasing the pH from 6. 7 to 5. 2 induced a disappearance of the granular characteristic seen in the cryo-TEM images as well as the characteristic point of inflection on the scattering curves.