Apport de la spectrométrie de masse à la détermination de l'origine géographique et la caractérisation du sélénoproteome dans le riz

Mass spectrometry approaches to the determination of geographical origin and selenoproteomics of rice

• Auteur / Autrice : Pracha Cheajesadagul
• Direction : Joanna Szpunar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Soutenance le 16/12/2013
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences exactes et leurs applications (Pau, Pyrénées Atlantiques ; 1995-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse à plasma induit par haute fréquence

Riz

Mots clés libres

Riz

Origine géographique

Sélénoprotéomique

ICP MS

Analyse multiélémentaire

Rice

Geographical origin

Selenoproteomics

ICP MS

Multielemental analysis

Résumé

La thèse a soulevé deux défis dans l’analyse des métaux dans le riz : (i) un dosage multiélémentaire dans le but de la classification du riz selon l’origine géographique, et (ii) la spéciation du sélénium, élément essentiel dans la nutrition, dans le but de l’identification des cibles moléculaires de son assimilation et stockage. Une méthode d’analyse multiélémentaire par l’ICP MS combinée avec des techniques chimiométriques a été proposée comme outil pour la discrimination des riz selon leurs origines géographiques. Les concentrations des 21 éléments ont été analysées par le diagramme en radar, l’analyse en composantes principales, et l’analyse discriminante linéaire. Le riz thaï (riz jasmin) a pu être discriminé des riz étrangers. De plus, l’analyse discriminante a permis de de différencier les riz produits dans les différentes régions de Thaïlande. L’approche de protéomique assistée par l’ICP MS a permis l’identification d’une douzaine de protéines accumulant préférentiellement le sélénium sous forme de sélénomethionine et de sélénocystéine (en proportion 2:1).

The PhD work is focused on two major analytical chemistry challenges concerning rice characterization: (i) the geographical origin classification of rice based on multi-element fingerprinting and (ii) speciation of selenium with the goal of the identification of molecular target of it assimilation and storage in rice. The methods based on the multi-element fingerprinting by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in combination with multivariate statistical techniques were developed and validated as tools for authentication of rice. Twenty-one key variables were assessed by a radar plot technique and multivariate data analysis, including principal component analysis (PCA) and discriminant analysis (DA) enabling classification according to geographical origin. Thai jasmine rice could be clearly differentiated from foreign rice samples. In addition, the DA could be used to classify Thai jasmine rice obtained from different regions in Thailand. In the second part of the project, an analytical ICP-MS-assisted proteomic method was developed for the identification of Se-containing proteins in rice. Selenium was found to be present as both selenomethionine (SeMet) and selenocysteine (SeCys) in a dozen of rice proteins with the Se/S substitution ratio two times higher for SeMet than that for SeCys.