Thèse en cours

Identification et caractérisation d'enzymes C-S lyase pour la libération d'arômes dans la bière et le vin

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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 06/09/2024. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Luigi Clerat
Direction : Eric VivesFlorine Cavelier
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Biologie Santé
Date : Inscription en doctorat le
Soutenance le 06/09/2024
Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PhyMedExp - Physiologie et Médecine Expérimentale du Coeur et des Muscles
Equipe de recherche : 4. Digestif : développement et pathologies
Jury : Président / Présidente : Carole Camarasa
Examinateurs / Examinatrices : Florine Cavelier, Stéphanie Marchand, Maurizio Ugliano, Hervé Alexandre, Eric Vives
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Marchand, Hervé Alexandre

Mots clés

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Résumé

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Lors des étapes de vinification et de brassage, des précurseurs aromatiques se trouvent sous forme S-conjuguée avec le glutathion, des dipeptides ou la cystéine, et sont clivés par l’activité enzymatique intracellulaire CS lyase (CSL) de la levure au cours de la fermentation, libérant des thiols polyfonctionnels. Ces composés volatils sont des éléments clés de l’arôme de ces boissons. Cependant, les souches de levure disponibles commercialement ne convertissent en moyenne que 1 % des précurseurs présents, ce qui limite l’exploitation du potentiel aromatique des moûts. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le fonctionnement des enzymes CSL afin d’exploiter un éventuel apport exogène pour augmenter la révélation des thiols à partir des précurseurs présents avant fermentation, lors de l’élaboration du vin et de la bière. La première partie de ce travail est consacrée au développement d’une méthode de caractérisation des enzymes CSL par spectrophotométrie, en utilisant un substrat non naturel, analogue aux précurseurs de thiols, dont la dégradation enzymatique libère un chromophore qui peut être quantifié aux longueurs d’onde UV-visible. Ce modèle de caractérisation fonctionnelle a été validé par sa capacité à représenter le comportement enzymatique vis-à-vis de la S-3-mercaptohexan-1-ol-L-cystéine, le précurseur de thiol le plus abondant dans le vin et la bière. La deuxième partie du projet est dédiée à la caractérisation d’enzymes CSL sélectionnées et exprimées sous forme recombinante. Malgré des différences structurales observées entre des CSL exprimées par des gènes différents, ces enzymes ne reconnaissent que la forme la plus simple de précurseurs de thiols : la cystéine S-conjuguée. Les CSL présentent une tolérance variable aux pH acides caractéristiques du vin et de la bière et nous avons démontré que leur activité est inhibée en présence de cystéine. Enfin, ces enzymes CSL ont été testées à l’échelle pilote dans des procédés de vinification et de brassage afin d’évaluer leur potentiel de révélation ses thiols polyfonctionnels dans ces procédés industriels. Les connaissances acquises dans ce projet mettent en lumière le fonctionnement des enzymes CSL par rapport aux différentes formes de précurseurs, les verrous technologiques à leur application dus à la composition des matrices œnologiques et brassicoles, et les solutions théoriques qui pourraient être envisagées pour l’application de CSL exogènes afin de favoriser la révélation des thiols dans ces deux procédés fermentaires.