Etude des mecanismes de degradation enzymatique des parois vegetales. Application a l'hydrolyse de la paille de ble par une endoxylanase purifiee

par Caroline Rémond-Zilliox

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Philippe Debeire.

Soutenue en 1996

à Reims .

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  • Résumé

    Les sous-produits agricoles, tels que les pailles des plantes cerealieres, sont riches en polysaccharides et representent une ressource naturelle abondante. La valorisation de ces matieres lignocellulosiques par voie enzymatique offre non seulement l'avantage d'etre specifique, mais elle est aussi non polluante compare aux hydrolyses chimiques classiques. La paille de ble est riche en xylanes qui constituent 20-25% de sa matiere seche. L'hydrolyse totale de la paille de ble par des complexes enzymatiques peut conduire a la synthese de biocarburants. L'hydrolyse menagee de la paille par des xylanases, seules avec des cellulases, permet la production de substrats de fermentation ainsi que d'oligosaccharides a proprietes interessantes. La degradation de la paille par des xylanases et des systemes ligninolytiques, en remplacement des techniques de pulping traditionnelles, peut constituer une nouvelle source de fibres cellulosiques pour les industries de la pate a papier. L'objectif de nos travaux etait d'etudier la destructuration enzymatique de la paille de ble par une endoxylanase bacterienne purifiee de 20,7 kda pour mieux comprendre les mecanismes enzymatiques impliques lors de l'hydrolyse de substrats complexes tels que les xylanes integres dans les parois vegetales. L'hydrolyse par la xylanase des xylanes in situ dans la paille se limite a un maximum de 18% de la quantite de xylanes initialement presents dans les parois. Les diverses approches enzymatique, immunocytochimique et structurale mises en uvre lors de notre etude, ont permis de caracteriser certaines raisons de la limitation lors de cette hydrolyse. Nous avons montre que plusieurs parametres interviennent pour limiter la degradation enzymatique: (1) des phenomenes de fixation non specifique de la xylanase sur les lignines, (2) les liaisons covalentes des xylanes entre eux et avec les lignines, (3) la presence de certains substituants sur les chaines de xylanes. Ni l'accessibilite des xylanes, ni la porosite des parois ne sont des facteurs limitant la degradation des xylanes in situ dans la paille de ble par la xylanase purifiee du bacillus d3

  • Titre traduit

    Studies of the mechanisms of enzymatic cell walls degradation. Application to the hydrolysis of wheat straw with a purified endoxylanase


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Informations

  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 255 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
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