Thèse soutenue

Etude de la dégradation enzymatique de couches semi-réflectives à base de biopolymères

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Auteur / Autrice : Abir Dammak
Direction : Estelle BonninBernard CathalaCéline Moreau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie, Biotechnologies
Date : Soutenance en 2014
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques
Jury : Président / Présidente : Charles Tellier
Examinateurs / Examinatrices : Estelle Bonnin, Bernard Cathala, Céline Moreau, Charles Tellier, Grégory Mouille, Julien Bras
Rapporteurs / Rapporteuses : Grégory Mouille, Julien Bras

Mots clés

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Résumé

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Les polysaccharides pariétaux (cellulose et les hémicelluloses) peuvent être utilisés pour la production de bioéthanol. L’amélioration de la bio-raffinerie par hydrolyse enzymatique nécessite un effort constant pour la découverte d’enzymes performantes par des outils de criblage rapides, sensibles et robustes. L’objectif a été d’utiliser des films multicouches à base de biopolymères, comme substrats modèles d’assemblages de polysaccharides pariétaux. Nous avons élaboré deux types de films incluant des nanocristaux cellulose (CNC) combinés soit avec des xylanes cationiques(CX) soit avec des xyloglucanes (XG). La particularité de ces systèmes nanométriques est de provoquer l’apparition d’une couleur structurale. L’action d’une enzyme hydrolytique sur ces films peut être détectée par un changement de couleur lié à la diminution de l’épaisseur provoquée par l’hydrolyse. La pertinence de ces systèmes en tant que détecteurs visuels d’activité enzymatique a été validée avec une sensibilité équivalente (CNC-CX) ou meilleure (CNC-XG) que celle d’une méthode colorimétrique de référence. Des films (CNC-XG) avec architectures contrôlées ont été élaborés en jouant sur la concentration des CNC. L’étude de la structure interne de ces films par réflectivité des neutrons a montré que l’augmentation de la concentration induit une densification de l’adsorption des CNC. Les profils de dégradation obtenus en QCM-D et les pourcentages de perte de matière associés ont été comparés sur les films CNC3- XG et CNC5-XG. Un pourcentage de dégradation significatif a été obtenu dans les deux cas bien qu’il soit légèrement plus élevé pour les films CNC3 reflétant une accessibilité de chaînes de XG plus aisée