Extraction et Valorisation des Protéines et des métabolites secondaires des Tourteaux de Colza et /ou son de moutarde

ISOLATION AND PURIFICATION OF SEED STORAGE PROTEINS and Valuables Secondary Metabolites FROM Brassicae/Mustard family

• Auteur / Autrice : Vinh phuc thinh Nguyen
• Direction : Florent Allais, Jon Dale Stewart
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences agronomiques, biotechnologiques agro-alimentaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/05/2019; Soutenance le 05/10/2021
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech en cotutelle avec University of Florida - Gainesville
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chaire ABI

Mots clés

Mots clés libres

Brassicae

Moutarde

Proteins

Composés phénoliques

Acid sinapic

Cruciférin

Brassicae Proteins

Cruciferin

Napin

Phenolic compounds

Sinapic acid

Résumé

La production de biocarburants à partir d’huile de colza et l’huile de moutarde est une bonne alternative de carburant classique provenant de ressources non-renouvelables et épuisables. L’extraction de l’huile à partir de ces biomasses génère des résidus solides appelés tourteaux ou sons. Ces derniers contiennent des protéines représentant jusqu’à 40% de sa biomasse. Malgré leur composition riche en protéines ayant une valeur nutritionnelle considérée comme équilibrée pour la consommation humaine, l’utilisation des tourteaux de colza et sons est principalement destinée à l’élevage dû à la présence de petites molécules anti-nutritionnelles telle que les composés phénoliques, les phytates et les glucosinolates. Mes recherches reposeront par conséquent sur le développement d’un procédé pour isoler les protéines des tourteaux de colza et /ou son de moutarde. L’extrait de protéines sera ensuite purifié puis caractérisé. La fraction de protéine pure, appelée l’isolat de protéines dont le teneur en protéine dépasse 91% de sa biomasse pourra être utilisé comme supplément protéiné d’origine végétale. Durant l’extraction des protéines, les molécules considérées comme anti-nutritionnelles seront également isolées pour pouvoir étudier leurs propriétés anti-oxydantes pour les composés phénoliques, et anti- cancéreuses pour les glucosinolates.

Rapeseed, Brassica napus, is one of major oil-seed crop is cultured extensively in across the world. In 2017/2018, oil production from rapeseed reached 680 metric tons in the United States and it is expected to increase in 2019. As part of the SPARC project (Southeast Partnership for Advanced Renewables from Carinata), Brassica carinata a relative of B. napus will be cultivated in the Southeast as a winter crop. These cultivations are designed to produce renewable material biofuel. In spite of well-balanced amino acid content for human consumption, proteins extracted from the B. carinata meal are not yet considered nutritionally safe. Furthermore, the presence of the considered antinutrients such as phytic acid, glucosinolates and phenolic compounds reduced the usability of these valuable proteins. We aim to extract and purify the B. carinata proteins in order to achieve the General Recognized As Safe (GRAS) title for B. carinata proteins, allowing them to be safely used for food purposes. Our method begins with pretreating the meal with aqueous alcohol followed by the optimization of the protein extraction conditions. Chromatography will be explored in order to obtain highly pure protein isolates free of antinutrients. Furthermore, the upscaling to preparative scale and further industrial pilot scale of our method will be targeted. Although the phenolic compounds contribute a dark color and bitterness taste, they are of interest due to their anti-oxidant activity and cancer prevention. Therefore, the recovery of these compounds will be included in the pretreatment step of our process. The isolated phenolic compounds will be purified and characterized with the aim of further utilizing them in pharmaceutical and cosmetic applications.