Purification et caractérisation de deux beta-D-glucosidases d'Aspergillus niger : détermination de leurs activités sur des substrats représentatifs des traitements enzymatiques des jus de fruits et des vins

par Marie-Paule Le Traon-Masson

Thèse de doctorat en SBiotechnologies et industries alimentaires

Sous la direction de Patrice Pellerin.

Soutenue en 1998

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Deux beta-D-glucosidases ont été purifiées jusqu'a homogénéité à partir d'une préparation commerciale issue d'Aspergillus niger et ont été isolées également à partir d'une autre préparation. Ces deux enzymes présentent des propriétés similaires de masse molaire et d'optima de pH et de température, qui sont proches des valeurs rapportées pour des beta-D-glucosidases fongiques. Elles sont toutes deux inhibées de manière compétitive par le glucose, la gluconolactone et la déoxynojirimycine. Leurs activités respectives ont été caractérisées, en comparaison avec le substrat de référence (p-NP-beta-D-glucoside), sur trois substrats glucosylés correspondant aux applications technologiques des beta-D-glucosidases en oenologie et dans les procèdes de fabrication des jus de fruits : le 3-glucoside de malvidol (décoloration), le glucoside de géraniol (libération des arômes) et le cellobiose (cellulolyse). La beta-D-glucosidase majeure a présenté des constantes d'affinité proches pour les quatre substrats (km 0,45 mm) et des activités spécifiques très différentes. Elle possède des activités fortes sur le cellobiose (kcat = 3340 nkat/mg) et le glucoside de géraniol (kcat = 470 nkat/mg) et faible sur le 3-glucoside de malvidol (kcat = 18 nkat/mg). En revanche, la beta-D-glucosidase B présente une activité spécifique maximale sur le 3-glucoside de malvidol (kcat = 815 nkat/mg) et faible sur les deux autres substrats (kcat < 6 nkat/mg). Ces deux enzymes présentent donc des potentialités très différentes dans leurs applications aux jus de fruits, la A dans le développement des aromes et les procèdes de liquéfaction/macération, la B dans la décoloration. L’effet de développement des arômes par l'enzyme A a été confirmé sur un vin muscat. Lors d'une microvinification, l'enzyme B a présenté un effet décolorant immédiat, qui, durant la conservation du vin pinot noir, s'est traduit par un effet d'accélération du vieillissement. L’étude du mode d'action de la beta-D-glucosidase B a permis de confirmer le mécanisme de la décoloration dans le cas du raisin et des fruits contenant des anthocyanes glucosyles (cassis). Cependant la décoloration de jus d'autres fruits rouges n'est pas limitée qu'à l'activité beta-D-glucosidase mais implique aussi d'autres activités glycosidases ; leur étude impose une bonne connaissance de la composition en anthocyanes des fruits.

  • Titre traduit

    Purification and characterization of two beta-D-glucosidases from aspergillus niger. Determination of their respective activities towards compounds corresponding to the enzymic treatments of fruit juices and wines


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Informations

  • Détails : 1 vol. (260 p.)
  • Annexes : 292 réf.

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