Impact des conditions de mise en œuvre d’un procédé de protéolyse enzymatique sur la maîtrise des propriétés fonctionnelles des produits obtenus avaux encadrés par : Romain KAPEL Ivan MARC Claudia NIOI Séminaire RP2E : 19 janvier 2012
Feb 24, 2016
Impact des conditions de mise en œuvre d’un procédé de
protéolyse enzymatique sur la maîtrise des propriétés
fonctionnelles des produits obtenus
Travaux encadrés par : Romain KAPEL Ivan MARC
Claudia NIOI
Séminaire RP2E : 19 janvier 2012
Séminaire RP2E : 19 janvier2012 Claudia NIOI
Plan présentation Contexte
Introduction
Objectif de la thèse
Etude bibliographique
Stratégie expérimentale
Conclusion
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Contexte
Bio-carburantsHuilealimentaire
Trituration graines
Le colza
Valorisation d’un co-produit agroalimentaire,
riche en protéines ayant une application dans le secteur de la
sécurité alimentaire
Tourteau de colza
Composition
Composition globale : intérêt pour l’alimentation animale
Napines
Protéines à activité antimicrobienne(fongicide)
La protéolyse enzymatique
Protéines
Propriétés fonctionnelles
Propriétés biologiques
Valeur nutritive
nutraceutiquepharmaceutiquecosmétologique…
protéolyse enzymatique
Objectif : maîtrise du procédé et de la composition des mélanges peptidiques obtenus
Hydrolysatlibération peptides actifs ou non
SéminaireRP2E : 19 janvier 2012 Claudia NIOI
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Objectif
Étudier l’impact d’un nouveau paramètre de procédé pour l’hydrolyse enzymatique de protéines qui permette d’orienter la réaction et de prédire la fonctionnalité des hydrolysats produits,
à partir d’une démarche couplantapproche analytique et modélisation.
Substrat choisi : napines issues d’un tourteau industriel de colza
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Les napines : état de l’artCaractéristiques structurales
Famille des albumines végétalesProtéines basiques (pI> 10)Taille : 12-14 kDa. Courte chaîne (violet) 4-5 kDa ; longue chaîne (bleu): 8-9 kDa4 ponts disulfures (orange)Caractère hydrophile et amphiphile
Propriétés fonctionnelles des hydrolysats de napines de la graine de colza
- bon agent moussant (Schwenkeet al., 1994)
Propriétés biologiques des hydrolysats de napines de la graine de colza
- hypocholestérolémiante (Pedroche et al., 2007)- inhibitrice d’activité A.C.E. (Vioque et al., 2007)- antioxydante (Wascheet al., 2008)- stimulatrice de la croissance cellulaire (Farges et al., 2008)- antimicrobienne (Neumann et al., 1997)
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Extraction du substrat (napines)
Optimisation du procédé d’extractionsolide-liquide des napines
Analyse qualitative des napines extraites
Stratégie expérimentale
Analyse structuraledes napines
Etude du procédé de dénaturation thermique et chimique
Impact des facteurs physico-chimiques (pH, T°C) sur la structure des napines
Mise au point du procédé d’hydrolyse
Analyse des hydrolysats(composition, taille, hydrophobie, charge)
Tests des activités biologiques(inhibition de la croissance fongique, stimulation de la croissance cellulaire)
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Extraction du substrat (napines)
Optimisation du procédé d’extractionsolide-liquide des napines
Analyse qualitative des napines extraites
Stratégie expérimentale
Mise au point d’un procédé d’ extraction sélectif, par rapport aux autres protéines, des napines issues d’un tourteau de colza industriel
Identification et quantification de l’impact des facteurs opératoires sur l’extraction des napines par planification expérimentale
Optimisation des performances du procédé d’extraction par une approche multicritère
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Stratégie expérimentale
Analyse structuraledes napines
Etude du procédé de dénaturation thermique et chimique
Impact des facteurs physico-chimiques (pH, T°C) sur la structure des napines
1. Evaluation de la structure :
secondaire par dichroïsme circulaire (lointain U.V.)
tertiaire par dichroïsme circulaire (proche U.V.) et fluorescence
2. Evaluation de la température de dénaturation par calorimétrie différentielle à balayage
Mécanisme de dénaturation des napines
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Stratégie expérimentale
Mise au point du procédé d’hydrolyse
Analyse des hydrolysats(composition, taille, hydrophobie, charge)
Tests des activités biologiques(inhibition de la croissance fongique, stimulation de la croissance cellulaire)
Analyse des propriétés physico-chimique des hydrolysats
Chromatographie d’échange d’ions Chromatographie d’ exclusion stérique Chromatographie haute performance en phase inverse
Test biologique
Test d’ activité antifongique en boite de Pétris Effets sur la croissance des cellules animales en microplaque
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pH, température,force ioniquedurée de réaction
Substrat protéique(concentration, conformation, pureté..)
Protéase(concentration, spécificité site de coupure..)
HYDROLYSE
La protéolyse : paramètres influents
• Peptides bioactifs• hydrolysats à
propriétés techno-fonctionnelles variées
Protéase
A
pH NaOHT
Protéase
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Originalité et attendus de l’étude
Réacteur : maîtrise des paramètres opératoires
Durée d`incubation avant ajout de la protéase
pH et T°C
Hydrolysat
Propriétés physico-chimiques (charge, taille, hydrophobie…)
Propriétés fonctionnelles
Propriétés antifongiques
1. Maîtrise du procédé d’hydrolyse des protéines et de la qualité recherchée des hydrolysats obtenus à l’aide d’un nouveau paramètre.
2. Associer les propriétés physico-chimiques liées à la composition des hydrolysats à leur(s) fonctionnalité(s) induite(s)
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Conclusion Etat structurel du substrat (napines) = nouveau paramètre
de contrôle du procédé de protéolyseprédiction de la structure du substrat
maîtrise de la cinétique de dénaturation du substrat
Prédiction de la qualité des mélanges obtenus
hydrolysats issus d’un substrat à différents degrés de déstructuration
relation entre propriétés physico-chimiques et fonctionnalité.
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Merci de votre attention