Optimisation de la production d’arabinoxylooligosaccharides d’intérêt biologique à partir de sons de céréales : approches méthodologiques

Production optimization of arabinoxylooligosaccharides of biological interest from industrial cereal bran : methodological aspects

• Auteur / Autrice : Benoît Genestie
• Direction : Bernard Verneuil, Philippe Bressollier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée. Chimie des substances naturelles
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oligosaccharides

Produits céréaliers

Plan d'expérience

Probiotiques

Prébiotiques

Mots clés libres

Arabinoxylooligosaccharide

Bioconversion

Résumé

Dans le cadre de la valorisation de sous-produits de l’industrie céréalière, des sons de blé et de seigle ont été sélectionnés pour la production d’arabinoxylooligosaccharides (AXOS) d’intérêt prébiotique. Les prébiotiques sont des ingrédients alimentaires, glucidiques, non digestibles, stimulant sélectivement la croissance et/ou l’activité d’éléments de la flore colique parmi lesquels les bactéries probiotiques, ingérées vivantes par l’ho���te produisent des effets bénéfiques sur sa santé. La fraction arabinoxylane des sons, extraite par traitement alcalin après délignification puis purification, est soumise à un traitement de dépolymérisation impliquant deux étapes successives d’hydrolyse, chimique (acide) puis enzymatique. L’optimisation du processus, par plans d’expériences, conduit à l’obtention d’AXOS avec un rendement de 50% pds/pds. La distribution en tailles des AXOS issus des différents sons est établie par SM/MALDI-TOF et ESI. Leurs propriétés prébiotiques ont été évaluées sur des souches bactériennes probiotiques reconnues, des genres Lactobacillus, Bifidobacterium, Clostridium et Bacillus comparativement à celles de fructooligosaccharides de référence et d’AXOS issus de mais.

In the context of a valorisation of agricultural by-products, wheat and rye bran have been chosen as substrates for the production of arabinoxylooligosaccharides (AXOS) with prebiotics properties. Prebiotics are non-digestible food ingredients, mainly oligosaccharides, that benefit the host by selectively stimulating the growth and/or activity of one or a limited number of bacterial species already resident in the colon, named probiotics. Probiotics are live micro-organisms that exert health benefits beyond basic nutrition when ingested in sufficient quantities. After lignin removal and alkali treatment, the arabinoxylan fractions are converted into AXOS (50% w/w) by a two step hydrolytic treatment (chemical then enzymatic) optimized by experimental design approach. The AXOS mass distributions have been established by SM/MALDI-TOF or ESI. Their prebiotic properties have been evaluated on common probiotic bacterial strains, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium longum, Clostridium butyricum and Bacillus cereus, and compared to fructooligosaccharides and AXOS from maize bran.