Influence de la pression et de la température sur la dynamique des milieux de solvatation et de la stabilité des enzymes

par Dominique Cavaillé

Thèse de doctorat en Microbiologie. Biotechnologie

Sous la direction de Didier Combes.

Soutenue en 1995

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    L'emergence des hautes pressions hydrostatiques dans le domaine alimentaire et dans les biotechnologies comme alternative aux traitements thermiques necessite une connaissance approfondie des milieux biologiques dans des conditions extremes. Ainsi, il est indispensable de definir le comportement des differents partenaires intervenant lors des reactions de bioconversion catalysee par des enzymes. Dans un premier temps, l'influence de la pression sur les milieux de solvatation, eau et solutions salines, est caracterisee via l'utilisation de la spectrometrie raman. Alors que les pressions moderees (inferieures a 200 mpa) a l'instar de la temperature conduisent a un affaiblissement des liaisons hydrogene intermoleculaires assurant l'integrite de la structure de l'eau, l'application de pressions plus elevees se traduit par un renforcement de ces liaisons qui devient de leur configuration classique lineaire vers une configuration flechie. D'autre part, l'addition d'halogenures alcalins a de l'eau pure modifie largement sa structure et ce, de maniere d'autant plus prononcee que la pression est elevee. Dans un second temps, les effets respectifs d'une augmentation de temperature ou de pression sur la stabilite des enzymes ont ete etudies. Par comparaison des resultats obtenus pour trois enzymes, une correlation entre thermostabilite et barostabilite a ete obtenue. Parallelement a cela, il a ete possible de montrer par spectrometrie de fluorescence que les modes d'action de la temperature et de la pression sont dissemblables et induisent des modifications conformationnelles differentes pour une meme activite enzymatique residuelle finale. Finalement, afin d'utiliser ces enzymes dans des procedes fonctionnant dans des conditions extremes, des essais de stabilisation en conditions thermiques ou hyperbares ont ete realises. L'ajout de divers additifs de type sels ou polyols a la solution enzymatique se revele un moyen simple et peu onereux et, essentiellement dans le cas des polyols, tres efficace

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  • Détails : 193 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1995/356/CAV
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