Analyse par IRMPD de polysaccharides de lichen contenant des unités galactofuranose

IRMPD analysis of lichen polysaccharides containing galactofuranose units

• Auteur / Autrice : Oznur Yeni
• Direction : Isabelle Compagnon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique Chimie
• Date : Soutenance le 06/03/2023
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon (Lyon ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Lumière Matière
• Jury : Président / Présidente : Arnaud Salvador
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Compagnon, Debora Scuderi, Muriel Bardor, Vincent Ferrières
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Debora Scuderi, Muriel Bardor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galactofuranose

Analyse

Oligosaccharides

Galactose

Lichens

Mots clés libres

Galactofuranose

Lichen

Spectrométrie de masse

Spectroscopie vibrationnelle

IRMPD

Galactofuranose

Lichen

Mass spectrometry

Vibrational spectroscopy

IRMPD

Résumé

Le galactose est l’un des sucres les plus abondants dans la nature. Alors qu’il existe principalement sous forme de cycle à 6 (pyranose), certaines espèces de bactéries, de champignons, de plantes et de lichens sont également capables de synthétiser le galactose avec un cycle à 5 membres (galactofuranose). Cette forme requiert plus d’énergie pour la biosynthétiser et est très flexible comparée à son analogue pyranose. Le projet multidisciplinaire ALGAIMS, qui réunit chimistes, lichénologues, massistes et spectroscopistes, a pour objectif de développer des outils pour l’analyse de polysaccharides de lichen contenant du galactofuranose. Nous verrons dans cette thèse le développement d’une méthode basée sur l’IRMPD, couplage de spectrométrie de masse et de laser infrarouge, pour analyser le galactofuranose. D’une part, l’IRMPD permet en combinaison avec des outils de chimie quantique de fournir des informations conformationnelles sur le galactofuranose. D’autre part elle peut être utilisée à visée analytique pour discriminer et analyser des oligosaccharides contenant du galactofuranose. La méthode a d’abord été développée sur des standards synthétiques et ces premiers tests ont démontré que l’IRMPD était sensible à ce sucre rare. Nous avons ensuite pu appliquer la méthode développée sur des extraits de lichen. La démarche complète allant de la collecte de lichens en Bretagne à la détection de galactofuranose sera décrite.

Galactose is an abundant monosaccharide found in nature. Whereas it essentially exists in 6-membered ring (called pyranose), some bacteria, virus, fungi, lichen species are able to synthesize the 5-membered ring (galactofuranose). This form needs more energy for the synthesis and is highly flexible compared to its pyranose counterpart. The multidisciplinary project ALGAIMS brings together chemists, lichenologists, massists and spectroscopists and aims at developing analytical tools to analyse galactofuranose containing lichen polysaccharides. We will see in this manuscript that IRMPD, an innovative method consisting on the coupling of a mass spectrometer and an infrared laser, has been employed with two different approaches to analyse galactofuranose. On one hand, IRMPD enable with the combination of theoretical tools to study galactofuranose conformational preferences in gas phase. On the other hand, it can be used as an analytical tool to detect galactofuranose in natural extracts. The method has been developed on synthetic standards. These first tests demonstrate that IRMPD was sensible to this rare sugar. We then applied the method to natural lichen extracts. We will describe in this thesis the complete procedure from lichen collect in Brittany to the detection of galactofuranose.