Valorisation des fractions issues d’un procédé industriel éco-compatible de raffinage de macroalgues marines

Valorisation of fractions from eco-compatible industrial process from marine macroalgal refining

• Auteur / Autrice : Justine Bodin
• Direction : Thierry Maugard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Valorisation chimique et biologique des agro-ressources
• Date : Soutenance le 26/05/2020
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Littoral, Environnement et Sociétés (La Rochelle)
• Jury : Président / Présidente : Ingrid Arnaudin-Fruitier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Maugard, Ingrid Arnaudin-Fruitier, Rozenn Ravallec, Véronique Pallet, Guillaume Pierre, Nicolas Bridiau, Stanislas Baudouin, Amandine Adrien Dit Richard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rozenn Ravallec, Véronique Pallet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vieillissement -- Prévention

Peau

Anti-inflammatoires

Emploi en cosmétologie

Algues marines

Mots clés libres

Ulva intestinalis

Ulva rigida

Extraction et purification

Protéines

Hydrolyse enzymatique

Collagène

Acide Hyaluronique

Fibroblastes

Mélanocytes

Mélanine

Anti-inflammatoire

Macrophages

Ulva intestinalis

Ulva rigida

Extraction and purification

Proteins

Enzyme hydrolysis

Collagen

Hyaluronic acid

Fibroblasts

Melanocytes

Melanin

Anti-inflammatory

Macrophages

Résumé

L’entreprise SEPROSYS est une société spécialisée dans le développement de solutions d’extraction, de séparation et de purification de molécules d’intérêts. Au cours de l’année 2011, l’entreprise a développé un procédé innovant et éco-compatible de séparation et de purification fractionnée de biomolécules issues de macroalgues marines dont l’objectif est de valoriser une biomasse locale, via un procédé de fractionnement ne faisant pas intervenir de solvant ou d’acide. Ces travaux de thèse ont pour objectif d’identifier des applications potentiellement commercialisables pour les différentes fractions de macroalgues marines extraites selon le procédé développé par la société SEPROSYS, et en particulier, dans deux domaines distincts : en dermocosmétique pour leur activité anti-âge et anti-tâche, et en nutraceutique pour leur activité anti-inflammatoire. La première partie de nos travaux concerne l’amélioration du procédé, la caractérisation des fractions protéiques ainsi que la production de fractions peptidiques et oligosaccharidiques provenant d’Ulva rigida et Ulva intestinalis. La deuxième partie est consacrée à l’évaluation du potentiel « anti-âge » et du potentiel « anti-tâche » des différentes fractions provenant d’Ulva rigida et Ulva intestinalis. Dans ce but, l’impact des différentes fractions sur la biosynthèse de collagène et d’acide hyaluronique de lignées fibroblastiques, puis par la suite l’effet des fractions sur la production in vitro de mélanine par des mélanocytes murins ont été étudié. De plus, l’objectif de ce travail consiste également à mieux comprendre la relation structure-fonction de l'activité anti-âge des fractions protéiques. La troisième partie s’intègre au sein d’un projet dénommé Neuronalg, dont l’objectif est le développement d’actifs nutritionnels algo-sourcés, ciblant l’inflammation et les mécanismes d’altérations du comportement émotionnel liés aux troubles métaboliques. Pour cela, les activités anti-inflammatoires des fractions produites sur des macrophages murins à travers la quantification de monoxyde d’azote produit, associée au niveau transcription de protéines cibles comme iNOS (NO synthase inductible) et de cytokines pro- et anti-inflammatoires.

SEPROSYS company is specialized in the development of processes for the extraction, separation, and purification of molecules of interest. In 2011, the company developed an innovative and eco-compatible process for the separation and fractional purification of biomolecules from marine macroalgae. The aim of this thesis is to identify potentially applications for the different fractions extracted using the process developed by SEPROSYS, and in particular, in two distinct fields: in dermocosmetic for anti-aging and anti-stain activity, and in nutraceutical for anti-inflammatory activity. The first part concerns the improvement of the process, the characterization of protein fractions as well as the production of peptide and oligosaccharide fractions from Ulva rigida and Ulva intestinalis. The second part is devoted to the evaluation of the "anti-aging" and "anti-stain" potential of the different fractions from Ulva rigida and Ulva intestinalis. Thus, the impact of our fractions on the biosynthesis of collagen and hyaluronic acid from fibroblast lines were studies, as well as the effect of the fractions on the in vitro production of melanin by murine melanocytes. In addition, the aim of this work is also to better understand the structure-function relationship of the anti-aging activity of protein fractions. The third part concerns a project called Neuronalg, whose objective is the development of algo-sourced nutritional actives, targeting inflammation and mechanisms of alterations in emotional behaviour linked to metabolic disorders. This will be achieved through the anti-inflammatory activities of fractions on mouse macrophages through the quantification of nitric oxide produced, associated with the transcription level of target proteins such as iNOS (inducible NO synthase) and pro- and anti-inflammatory cytokines.