Étude pluridisciplinaire des interactions pectines/cellulose : vers un nouveau modèle de paroi primaire végétale

par Agata Zykwinska

Thèse de doctorat en Physicochimie

Sous la direction de Marie-Christine Ralet et de Catherine Garnier.

Soutenue en 2006

à Nantes , dans le cadre de École doctorale chimie biologie (Nantes) , en partenariat avec Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Pectine
• Cellulose
• Biopolymères
• Dicotylédones
• Galactanes
• Betteraves
• Pommes de terre

Résumé

Des approches in vitro et in muro ont été développées de manière à étudier les interactions entre les deux biopolymères majeurs des parois primaires des Dicotylédones, la cellulose et les pectines. Des composites “artificiels” ont été créés in vitro par assemblage de pectines ou leurs domaines constitutifs isolés avec la cellulose. L’approche in vitro via des isothermes d’adsorption a permis de démontrer que les pectines riches en chaînes latérales pouvaient s’adsorber sur la cellulose. L’utilisation des techniques de microscopie électronique et de diffraction des rayons X a permis de confirmer que seules les chaînes latérales d’arabinanes et de galactanes sont capables de s’associer à la cellulose. Dans le but d’élargir l’approche in vitro, l’isolement de composites “naturels” pectines/cellulose in muro a été mené à partir de matériels pariétaux de betterave et de pomme de terre. La détermination de la structure de composites pectines/cellulose “artificiels” et “naturels” a été tentée par une approche enzymatique et chimique.

Titre traduit

Pluridisciplinary study of pectins/cellulose interactions : towards a new primary cell wall model

Résumé

In vitro and in muro approaches were developed in order to study the interactions between two major polysaccharides of Dicotyledonous primary cell walls, cellulose and pectins. Artificial “composites” were created by in vitro assembly of pectins or isolated pectic domains with cellulose. The in vitro approach via adsorption isotherms showed that pectins rich in neutral sugar side chains are able to bind to cellulose. Electron microscopy and X-ray diffraction methods confirmed that only arabinan and galactan side chains are able to interact with cellulose. In order to extend the in vitro approach, the isolation of pectins/cellulose “natural” composites from sugar beet and potato cell walls was performed. The structure of the “artificial” and “natural” pectins/cellulose composites was investigated using an enzymatic and chemical degradation approach.