Production pilote de polysaccharides sulfatés issus de macroalgues marines à visées anti-coagulante et cosmétique anti-âge

Pilote-scale production of sulfated polysaccharides from marine macroalgae for their anti-coagulant and anti-aging cosmetics activities

• Auteur / Autrice : Amandine Adrien Dit Richard
• Direction : Thierry Maugard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Valorisation chimique et biologique des agroressources
• Date : Soutenance le 28/06/2016
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'environnement Gay Lussac (La Rochelle ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et Sociétés (La Rochelle)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marie Piot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Maugard, Jean-Marie Piot, Philippe Michaud, Nathalie Bourgougnon, Nadine Chomarat, Stanislas Baudouin, Nicolas Bridiau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Michaud, Nathalie Bourgougnon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Produits antirides

Anticoagulants

Teneur en polysaccharides

Algues marines

Mots clés libres

Macroalgues marines

Extraction et purification

Polysaccharides sulfatés

Ulvanes

Anti-coagulants

Sulfatation

Dépolymérisation

Dermo-cosmétique anti-âge

Collagène

Acide hyaluronique

Fibroblastes

Marine macroalgae

Extraction and purification

Sulfated polysaccharides

Ulvans

Anti-coagulants

Sulfation

Depolymerization

Anti-aging dermo-cosmetics

Collagen

Hyaluronan

Fibroblasts

Résumé

L’entreprise SEPROSYS est une société spécialisée dans le développement de solutions d'extraction et de séparation de molécules. Au cours de l’année 2011, l’entreprise a développé un procédé innovant de séparation et de purification fractionnée de biomolécules issues de macroalgues marines. Ce travail de thèse a pour objectif de trouver des applications aux fractions extraites selon le procédé d’extraction et de purification de la société SEPROSYS, et en particulier la fraction des polysaccharides sulfatés, dans deux domaines distincts : en pharmaceutique pour leur activité anti-coagulante et en cosmétique pour leur activité anti-âge. La première partie de nos travaux se penche sur le potentiel des polysaccharides sulfatés de macroalgues comme anti-coagulants. Pour cela, des extraits aqueux de différentes macroalgues brunes, rouges et vertes ont été préparés et leur activité anti-coagulante a été mesurée. Les algues présentant le meilleur potentiel ont ensuite été traitées au moyen du procédé SEPROSYS® afin de purifier leurs polysaccharides sulfatés et d’étudier leur activité anti-coagulante. De plus, l’objectif de ce travail consiste également à mieux comprendre la relation structure-fonction de l'activité anticoagulante d'ulvanes. A cette fin, des ulvanes issus d’Ulva sp. de pureté élevée ont été produits par le procédé SEPROSYS®, soumis à des modifications chimique (hypersulfatation) et physique (dépolymérisation) et leur activité anticoagulante a été étudiée. La deuxième partie de nos travaux concerne l’évaluation du potentiel de ces macroalgues comme agents actifs utilisables en dermo-cosmétique, en particulier pour leur activité anti-âge. Dans ce but, différentes fractions de macroalgues brunes, rouges et vertes ont été testées sur des lignées cellulaires de fibroblastes dermiques humains et leur effet sur la production de collagène par ces fibroblastes a été étudié. Enfin, le potentiel d’ulvanes extraits d’Uva sp. par le procédé de l’entreprise SEPROSYS pour stimuler la biosynthèse de collagène et d’acide hyaluronique par ces mêmes fibroblastes a été déterminé.

SEPROSYS is a company specialized in the development of solutions for the extraction and separation of molecules. In 2011, the company has developed an innovative process of fractionated separation and purification of biomolecules from macroalgae. The purpose of this thesis work is to find applications for the purified fractions from the SEPROSYS® process and in particular the sulfated polysaccharides, for two distinct biological activities : as pharmaceutical for their anti-coagulant activity and as dermo-cosmetics for their anti-aging activity. The first part of our work focus on the potential of sulfated polysaccharides from macroalgae as anti-coagulant agents. To this end, aqueous extracts from brown, red and green macroalgae were prepared and their anti-coagulant activity was measured. The best macroalgae were then processed with the SEPROSYS procedure in order to purify the sulfated polysaccharides and study their activity. Furthermore, one of the objectives of this work was to acquire a better understanding of the structure/anti-coagulant function relationship of ulvans. Ulvans of high purity were extracted from Ulva sp. with the SEPROSYS® process, submitted to chemical (hypersulfatation) and physical (depolymerization) modifications and their anti-coagulant activity was measured. The second part of our work relates to the potential of the macroalgae as active agents to be used in dermo-cosmetics, and, in particular, for their anti-aging activity. Different brown, red and green macroalgae fractions were thus tested on normal human dermal fibroblasts cell lines and their effects on the collagen production were measured. Furthermore, the capacity of different molecular weight ulvans extracted from Ulva sp. to stimulate the collagen and hyaluronan biosynthesis was studied. To this end, we developed an efficient depolymerization procedure using ion exchange resins.