Influence de la température et des hautes pressions hydrostatiques sur l'activité et la stabilité d'enzymes en présence ou non d'additifs

par Marilyne Noe͏̈l

Thèse de doctorat en Biologie - Santé. Biotechnologie

Sous la direction de Didier Combes.

Soutenue en 2001

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    La stabilité thermique (40-60ʿC) ou hyperbare (300-500MPa) de la lipase de Rhizomucor miehei a été étudiée. Les cinétiques d'inactivation obtenues ont permis la détermination des paramètres cinétiques et thermodynamiques liés à la dénaturation irréversible de la lipase. L'utilisation d'un modèle a conduit à la validation de ces paramètres. Cette étude a été complétée par des observations en spectrophotométrie de fluorescence qui ont confirmé l'existence de deux mécanismes différents au niveau moléculaire, lors de la dénaturation de l'enzyme par ces deux agents. La combinaison des effets de la température et de la pression a permis de mettre en évidence un effet protecteur des pressions modérées (0,1-350 MPa) vis-à-vis de la dénaturation thermique de la lipase, ainsi qu'une action synergique de la pression et des basses températures. L'ajout d'additifs (sels et polyols), a permis d'augmenter la durée de vie de la lipase lors de traitements hyperbares (25 fois) et surtout thermiques (500 fois). Un classement des polyols suivant leur effet protecteur a pu être réalisé. Ce classement a été corrélé par des expériences de microcalorimétrie à balayage différentiel. La comparaison des résultats obtenus par ces deux approches a permis de montré que l'activité et la stabilité conformationnelle d'une enzyme ne sont pas liées. Une étude des effets combinés de la température, de la pression et des polyols, a montré que les polyols sont des agents protecteurs dont l'efficacité dépend du nombre de groupements hydroxyles totaux apportés dans le milieu, ainsi que de l'intensité du traitement dénaturant infligé à la protéine

  • Titre traduit

    Effect of temperature and high hydrostatic pressure on the activity and stability of enzymes in presence or not of additives


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The thermal (40-60ʿC) or hyperbaric (300-500MPa) stability of the lipase of Rhizomucor miehei was studied. The kinetics of inactivation obtained allowed the kinetic and thermodynamic parameters related to the irreversible deactivation of this lipase to be determined. The use of a model led to the validation of these parameters. This study was supplemented by observations in fluorescence spectrophotometry which confirmed the existence of two different mechanisms at the molecular level, during the deactivation of the enzyme by these two agents. The combination of the effects of temperature and pressure made it possible to highlight a protective effect of the moderate pressures (0,1-350 MPa) against the thermal deactivation of lipase, and a synergistic action of the pressure and the low temperatures. Additives (salts and polyhydric alcohol's), allowed the half-life of lipase to be increased during hyperbaric (25 times) or thermal (500 times) processing in a spectacular way. A classification of polyhydric alcohol's according to their protective effect could be carried out. This classification was correlated by differential scanning microcalorimetry experiments. The comparison of the results obtained by these two approaches shown that enzyme activity and conformational stability is not dependent. A study of the combined effects of the temperature, pressure and polyhydric alcohol's, showed that the polyhydric alcohol's are protective agents and their efficiency depends on the total number of hydroxyls groups brought in the medium, as well as of the denaturing process intensity inflicted with protein

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Informations

  • Détails : 131 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 119-131

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2001/638/NOE
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