Plantes laticifères : mise en évidence et applications des activités lipasiques de Carica pentagona et Plumeria rubra

par Emmanuelle Cambon

Thèse de doctorat en Sciences des procédés. Sciences des aliments

Sous la direction de Pierre Villeneuve.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    À l'heure actuelle, les lipases généralement utilisées dans l'industrie sont d'origine microbienne. Cependant, en raison de leur large disponibilité et de leur possible utilisation sous forme brute, les lipases végétales s'avèrent être des biocatalyseurs prometteurs. Dans cette optique, les activités lipasiques des latex de Carica pentagona et de Plumeria rubra ont été caractérisées. Les tracés des isothermes de sorption du latex de C. Pentagona et la mise en œuvre de ce latex préincubé à différentes aw (activité thermodynamique de l'eau) ont révélé que l'état d'hydratation optimal du biocatalyseur, en réactions de transfert d'acyles, est obtenu pour des couples (aw, teneurs en eau) compris entre (0,33 ; 4,7 %) et (0,44 ; 6,4 %). En parallèle, un phénomène d'hystérèse marqué entre les phases de sorption et de désorption d'eau du latex de P. Rubra complique la détermination de son état d'hydratation optimal en vue de son utilisation dans des réactions de transfert d'acyles. Par la suite, l'extraction partielle des lipases des latex de C. Pentagona et de P. Rubra dans l'hexane a conduit à poser l'hypothèse d'une immobilisation de ces enzymes sur un support naturel par une possible encapsulation dans des vésicules hydrophobes. Enfin, une caractérisation plus poussée du latex de C. Pentagona a permis de mettre en évidence des applications possibles dans des procédés de transformation des huiles et corps gras. D'une part, ce latex est apparu sn-1,3-régioselectif en réaction de lipolyse, et typosélectif, en réactions d'hydrolyse et de transfert d'acyles, des triacylglycérols présentant des acides gras à chaînes courtes et polyinsaturées ; il pourrait alors être valorisé dans la production de triacylglycérols restructurés présentant une valeur nutritionnelle accrue. D'autre part, par le biais de réactions de méthanolyse mises en oeuvre par des ajouts fractionnés de méthanol, le latex de C. Pentagona biocatalyse la dérivation de 70 % des triacylglycérols de l'huile de tournesol en esters méthyliques, ce qui le conduit à être potentiellement utilisable à l'avenir dans des procédés de production d'esters alkyliques déstinés à l'industrie lipochimique

  • Titre traduit

    Characterization and applications of lipolytic activ


  • Résumé

    To date, the lipases that have been generally used in industry have come from microbial or animal sources. Owing to their large availability and their possible use without any purification, plant lipases may be cheaper biocatalysts. In this study, the lipolytic activities of Carica pentagona and Plumeria rubra latex were identified and characterized in hydrolysis and acyl transfer reactions. Firstly, the influence of thermodynamic water activity on reaction yields in acyl transfer reactions was determined and correlated with the water sorption and desorption isotherms of the latex. With respect to C. Pentagona, the optimal latex hydration state was obtained for the values of the couple (aw, water content) of (0. 33, 4. 7 %) and (0. 44, 6. 4 %). For P. Rubra, a large hysteresis between the moisture sorption and desorption of the latex complicated the evaluation of its optimal hydrate state. Secondly, based on a partial extraction of both latex lipases in hexane, it was suggested that these enzymes are immobilized on a natural hydrophobic support similar to polyisoprens. Attempts to identify this lipase support were conducted and discussed. Finally, the further characterization of C. Pentagona latex as a lipolytic biocatalyst was conducted in order to identify potential applications. On one hand, the biocatalyst appeared to be sn-1,3-regioselective in hydrolysis reactions, and displayed a higher activity on triacylglycerols with short and unsaturated fatty acids. Consequently, this lead to the conclusion that C. Pentagona latex extract could be used in customizing lipids to obtain nutritionally improved triacylglycerols. On the other hand, in methanolysis reactions conducted by adding methanol stepwise, C. Pentagona latex biocatalyzed the conversion of 70 % of sunflower triacylglycerols in methyl esters and thus, may have potential applications in the fabrication of alkyl esters for the lipochemical industry

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Informations

  • Détails : 1 vol. (154 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 146-154. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2008.MON-10
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