Bases moléculaires et physico-chimiques de la vitrosité du maïs

par Mathieu Gayral

Thèse de doctorat en Biologie des organismes – Biotechnologie animale, végétale et microbienne

Sous la direction de Didier Marion, Marie-Hélène Morel et de Bénédicte Bakan.

Soutenue en 2015

à Nantes , dans le cadre de École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques (Nantes) , en partenariat avec Institut de recherche en communications et cybernétique (Nantes) (laboratoire) .

Le président du jury était Philippe Simier.

Le jury était composé de Peter Rogowsky.

Les rapporteurs étaient Bertrand Dubreucq, Denis Falconet.

mots clés

• Maïs (aliment)
• Zéine
• Amidon de maïs

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Titre traduit

Molecular and physicochemical basis of maize vitreousness

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Résumé

La texture de l’albumen de maïs est un élément important de sa valeur d’usage, et est déterminée par sa teneur en albumen vitreux. S’il est admis que la vitrosité est liée à la compacité de la matrice amylo- protéique, les mécanismes moléculaires et physico- chimiques associés restent inconnus. Notre objectif a donc été de mettre en évidence les mécanismes associés à la synthèse spatio-temporelle des réserves amylo-protéiques lors du développement de l’albumen en lien avec, la cohésion de la matrice amylo-protéique et la vitrosité. Ces études ont permis de mettre en évidence l’existence de gradients en protéines, amylose et lipides piégés dans l’amidon de la périphérie vers le centre de l’albumen. Ces changements compositionnels sont associés à des changements structuraux notamment au niveau de l’amidon. Les lipides bien que composés mineurs sont d’excellents marqueurs de ces changements et des mécanismes qui accompagnent la construction de la vitrosité de l’albumen. En particulier, des différences importantes dans la gestion des stress dans les régions vitreuses et farineuses de l’albumen ont été observées. Ces stress sont principalement associés à la synthèse massive des composés de réserve et à l’hypoxie qui entrainent un stress du réticulum endoplasmique et des modifications du métabolisme énergétique. Ces données mettent en évidence la complexité de la formation d’un albumen vitreux chez le maïs.