Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Merve Kaya
Direction : Marie-Christine Ralet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Aspect moléculaire et cellulaire de la biologie, biochimie
Date : Soutenance en 2015
Etablissement(s) : Université Nantes-Angers-Le Mans - COMUE (2009-2015)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biopolymères, Interactions, Assemblages BIA (Unité de recherche INRA - Université de Nantes)
Jury : Président / Présidente : Philippe Delavault
Examinateurs / Examinatrices : Marie-Christine Ralet, Philippe Delavault, Marc E. G. Hendrickx, Jørn Dalgaard Mikkelsen
Rapporteurs / Rapporteuses : Marc E. G. Hendrickx, Jørn Dalgaard Mikkelsen

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Contexte: Les pectines est sont des macromolécules complexes, composées essentiellement d 'homogalacturonanes et de rhamnogalacturonanes I. Ils représentent environ 90% des pectines dans la plupart des plantes. Les pectines peuvent être isolées des parois par divers procédés d'extraction et leurs caractéristiques chimiques, physicochimiques et structurales sont influencées non seulement par ces méthodes mais également par l'origine végétale de la matière première. Les pectines extraites ont d'abord été analysées de façon globale pour leur composition et leurs caractéristiques macromoléculaires. Dans un deuxième temps, les domaines pectiques homogalacturonanes et rhamnogalacturonanes I ont été spécifiquement isolés et purifiés. Cette approche visait à appréhender les différences structurales des pectines d'agrumes suivant leur mode d'extraction et la source végétale. Les proportions relatives des différents domaines pectiques, la longueur des domaines homogalacturonanes et la structure fine des domaines rhamnogalacturonanes ont été particulièrement étudiées. Matériel et méthodes: Des écorcés d'agrumes (orange, citron, lime et pamplemousse) ont été utilisées comme matière première. Extraction de la pectine: Des échantillons de pectine ont été obtenus dans une usine pilote ( extractions sévère et douce par l'acide nitrique et extraction sévère par l'acide oxalique) et au laboratoire (extraction douce par l'acide oxalique). La composition osidique et les caractéristiques macromoléculaires (masse molaire et viscosité intrinsèque) des pectines ont été étudiées. Isolement et purification des homogalacturonanes: des échantillons de pectine désestérifiée ont été soumis à une hydrolyse acide douce à différents intervalles de temps. Les caractéristiques macromoléculaires des fractions insolubles à l'acide représentant les domaines homogalacturonanes ont été analysées. . En outre, la composition osidique des fractions solubles à l'acide, représentant les sucres liés au rhamnogalacturonane I détachés de la pectine par des conditions acides, a été analysée. Isolement et purification des rhamnogalacturonanes I: Les domaines rhamnogalacturonane I ont été isolés à partir des écorces et à partir des pectines extraites. Le procédé d'isolement utilisé repose sur une dégradation alcaline des domaines homogalacturonane. Les fractions purifiées de rhamnogalacturonane I ont été caractérisées par leur composition monosaccharidique et par la nature des liaisons entre les oses. Principaux résultats: Le pH d'extraction et le type d'acide utilisé (nitrique ou oxalique) influencent la structure et les caractéristiques macromoléculaires des pectines. L'acide oxalique a permis d'extraire des pectines de masse molaire élevée. Les pectines extraites à l'acide oxalique (extraction douce) étaient enrichies en longues chaînes d'homogalacturonane et contenaient du rhamnogalacturonane I avec des chaînes latérales conservées. Les pectines extraites à l'acide nitrique avaient une faible masse molaire et contenaient des rhamnogalacturonanes comprenant de nombreuses chaînes latérales courtes. En terme de source végétale, les pectines de pamplemousse contenaient moins de chaînes latérales par rapport aux pectines d'orange, de lime et de citron. En outre, les pectines d'orange et de pamplemousse étaient particulièrement riches en rhamnogalacturonane I non ramifié. Après 24 h d'hydrolyse acide ménagée (conditions optimales), la répartition de l'acide galacturonique entre fraction insoluble à l'acide et fraction soluble à l'acide a été utilisée pour estimer la proportion entre homogalacturonane et rhamnogalacturonane I, respectivement. Les ratios varient de 70/30 à 95/05, selon la source d'agrumes et les conditions d'extraction des pectines. En ce qui concerne la caractérisation du rhamnogalacturonane I purifié, une dégradation des chaînes latérales contenant de l'arabinose a été observée pour les extractions par l'acide nitrique. L'analyse des liaisons glycosidiques à révélé la présence d'arabinanes et d'arabinogalactanes de type I et Il.