Academic literature on the topic 'Concentré de protéines de poisson'

La valorisation des co-produits de poisson est un enjeu économique et environnemental. Depuis plusieurs années, des recherches ont montré que les co-produits de poisson contenaient des molécules actives pour la santé humaine comme des acides gras polyinsaturés et des peptides bioactifs. L’objectif principal de cette thèse était d’évaluer l’utilisation potentielle d’hydrolysats de laitance de hareng pour l’amélioration de la santé humaine, spécifiquement en agissant positivement sur certaines fonctions physiologiques associées au syndrome métabolique, et l’effet de leur séparation par électrodialyse avec membranes d’ultrafiltration (EDUF) sur la production de fractions bioactives. Dans un premier temps, il a été démontré qu’une supplémentation avec différents hydrolysats de laitance de hareng d’une diète riche en gras et en sucre chez des souris permettait de moduler certains paramètres physiologiques impliqués dans le développement du syndrome métaboliques (MetS) : amélioration de la tolérance au glucose, augmentation de l’apport énergétique total et protection de la population de Lactobacillus dans le microbiote intestinal. De plus, les hydrolysats ont aussi montré des activités antiinflammatoires in vitro à des concentrations de 1ng/ml et 100pg/ml. Dans un second temps, la faisabilité d’une séparation par EDUF de deux hydrolysats de laitance de hareng différents a été évaluée : le premier plus complexe était un mélange de molécules (lipides, acides nucléiques, peptides, acides aminés libres), alors que le second était principalement composé de peptides et d’acides aminés libres. Une nouvelle configuration utilisant quatre membranes d’ultrafiltrations (deux de 50kDa et deux de 20kDa) a permis un double fractionnement simultané des composés anioniques et cationiques en seulement une étape. Il a d’abord été montré que seuls les peptides chargés ainsi que les acides aminés libres pouvaient être séparés par EDUF alors que les lipides et les acides nucléiques ne migraient pas dans les fractions de récupérations. De plus, l’utilisation de membranes présentant deux tailles de pores distinctes a permis le fractionnement des hydrolysats en différentes classes de poids moléculaires. En effet, l’utilisation de membranes de 20kDa a permis la concentration de peptides de faibles poids moléculaires (< 600Da) et IV d’acides aminés libres, alors que les populations peptidiques des fractions obtenues avec les membranes de 50kDa présentaient des poids moléculaires supérieurs et plus variés. Dans un troisième temps, les bioactivités des fractions de récupérations et des hydrolysats de laitance de hareng ont été évaluées in vitro. Ainsi, la séparation du premier hydrolysat a permis l’obtention d’une fraction finale stimulant la captation du glucose in vitro et d’une fraction anionique antioxydante. Le fractionnement du second hydrolysat a permis quant à lui la production de deux fractions cationiques anti-inflammatoires ainsi que l’identification subséquente de deux séquences peptidiques bioactives. L’ensemble de cette thèse a donc démontré que les hydrolysats de laitance de hareng contenaient des composés actifs, comme des acides gras polyinsaturés et des peptides, modulant positivement certains paramètres physiologiques impliqués dans le MetS et pouvant ainsi permettre la diminution de son occurrence. De plus, la séparation des hydrolysats par EDUF a permis la production de fractions bioactives ainsi que l’identification de deux nouvelles séquences peptidiques anti-inflammatoires (IVPAS et FDKPVSPLL). Ces travaux ont démontré l’effet bénéfique pour la santé humaine des hydrolysats de laitance de hareng et de ses fractions, permettant d’envisager une valorisation plus efficace de ces coproduits de poisson par les industries de transformation dans les secteurs liés à la santé humaine.<br>Fish by-product valorization is an economic and environmental issue. For several years, scientific researches have shown that fish by-products contained active molecules for human health, as polyunsaturated fatty acids and peptides. The aim of this thesis was to evaluate the potential use of herring milt hydrolysates for human health, especially by evaluating their potential actions in physiological parameters involved in the metabolic syndrome and the effect of their separation by electrodialysis with ultrafiltration membrane (EDUF) for the production of bioactive fractions. First, we have demonstrated that the supplementation of three different herring milt hydrolysates in a high fat high sucrose diet in mice was able to modulate some physiological functions involved in the metabolic syndrome: improvement of glucose tolerance, increase of the total energy intake and protection against the Lactobacillus disappearance in the gut microbiota. Moreover, the hydrolysates decreased the inflammation induction in macrophages stimulated with LPS at 1ng/ml and 100pg/ml. Secondly, we have evaluated the separation of two herring milt hydrolysates by EDUF: the first one was more complex with a mix of different molecules (lipids, nucleic acids and peptides) while the second one was mainly composed of peptides. A new configuration using four ultrafiltration membranes (two of 50kDa and two of 20kDa) allowed a simultaneous double separation of anionic and cationic compounds. It has been shown that only charged peptides and free amino acids were fractionated in EDUF, while the lipids and nucleic acids didn’t migrate to the recovery fractions. Moreover, the use of membranes with different cut-off allowed a separation of the hydrolysates in different molecular weight ranges. Indeed, the use of 20kDa membranes allowed the concentration of peptides with small molecular weights (<800Da) and free amino acids, while the recovery fractions obtained with the 50kDa membranes were composed oh peptide with higher molecular weights.Thirdly, the potential bioactivities of the recovery fractions and the herring milthydrolysates were evaluated in vitro. Hence, the separation of the first hydrolysate allowed the production of a final fraction increasing the glucose uptake and an antioxidant anionicfraction. While the separation of the second hydrolysate allowed the production of two antiinflammatory cationic fractions as well as the identification of two bioactive peptides sequences. All these results showed that milt herring hydrolysate contained bioactive compounds such as polyunsaturated fatty acids and peptides, improving some physiological functions involved in the MetS and may decrease its occurrence. More over, the separation of the hydrolysates by EDUF allowed the production of bioactive fractions and the identification of two new anti-inflammatory peptide sequences. This work demonstrated the existence of a beneficial effect of herring milt hydrolysate and its fractions for the human health, allowing a better valorization of this by-product of the food industry for the health sector.

La pèche de crevettes correspond à une capture importante d'animaux marins dont tous ne sont pas valorises alors qu'il existe un déficit local de protéines (malnutrition). Les animaux non-conformes ou d'autres espèces constituant le faux-poisson, peuvent représenter jusqu'à 10 fois la masse de crevettes et sont rejetés, morts, a la mer. La production de produits alimentaires nobles à partir de ce poisson s'accompagne d'une grande quantité de déchets qui se rajoutent aux pertes initiales de la sélection de la pèche. L'étude réalisée montre que l'extraction des lipides peut être pratiquée à basse température et aboutir, avec peu de pertes, a un concentre protéique déshydrate, très purifie et peut être appliquée a des matières premières diverses (filet, tètes, viscères) de teneur variable en lipides. La modélisation de cette extraction avec de la farine de soja met en évidence le rôle de l'eau pour l'efficacité du procède et a permis de réaliser un fractionnement des lipides extraits. Mise à part l'élimination finale du solvant résiduel, retenu par les produits, le procède de fractionnement ne met en œuvre que des opérations de mélange et des séparations solide-liquide a basse (ou moyenne) température (environ 0c). L'efficacité des séparations solide-liquide due aux différences de masse spécifique des liquides et des solides, favorise considérablement les extractions. De plus, l'utilisation de la rupture in-situ de l'azéotrope (hexane-éthanol) permet d'obtenir un pré-raffinage des fractions lipidiques ce qui doit faciliter leur purification ultérieure en vue d'usages spécifiques. Le concentre protéique, après élimination de l'alcool et broyage, se classifie facilement en protéines de haute pureté (supérieur à 90%) avec très peu de lipides (inferieur a 2% sur sec) et en déchets (écailles, arêtes)

La société VIRIDIS développe un procédé industriel d'extraction de protéines blanches de luzerne. Les objectifs de cette thèse étaient l'amélioration du rendement d'extraction en protéine du procédé, l'augmentation de la solubilité du concentré protéique et sa valorisation dans le domaine des adhésifs et des nutraceutiques. L'étude de l'effet du traitement thermique sur les protéines blanches a permis d'améliorer le rendement d'extraction en protéines de façon satisfaisante. En revanche, l'amélioration de la solubilité du CPBL s'est révélée inapplicable industriellement Une formulation à base d'hydrolysat pepsique de CPBL et d'urée présente une force d'adhésion équivalente à un adhésif protéique du commerce. Enfin, un hydrolysat de CPBL obtenu en REM présente une activité antihypertensive in vivo. Cette activité biologique peut être due à la présence du peptide inhibiteur de l'ECA, VW, ou à la présence de peptides à activité opioïdes, mis en évidences dans l'hydrolysat.

Les concentrés laitiers à haute teneur en protéines (plus de 80% de protéines sur base sèche) sont générés par ultrafiltration (UF) et diafiltration (DF). Des membranes polymériques spiralées en polyéthersulfone de seuil de coupure de 10 kDa sont généralement utilisées en industrie laitière afin de maximiser la rétention des protéines. La baisse des flux de perméation et l’encrassement membranaire sont les principales limites à l’efficience du procédé. Ces inconvénients pourraient être limités par une sélection optimale du seuil de coupure membranaire et de la séquence UF-DF. Ce projet avait pour objectif de caractériser les performances (flux de perméation, résistance hydraulique, composition et consommation en énergie et en eau) de procédés d’UF-DF en fonction du seuil de coupure (10 et 50 kDa) et de la séquence UF-DF (3,5X – 2 diavolumes (DV) et 5X – 0,8DV). Les séquences UF-DF ont été réalisées avec du lait écrémé et pasteurisé au moyen d’un système de filtration pilote opéré à 50°C et à une pression transmembranaire (PTM) constante de 465 kPa. Pour une même séquence UF-DF, il a été démontré que le seuil de coupure n’avait pas d’impact (p>0.05) sur les flux de perméation, qui étaient toutefois significativement plus élevés (p<0.05) à l’étape de DF pour la séquence 3,5X – 2DV. Les données expérimentales de ces essais ont été utilisées dans le cadre d'une simulation pour la production d’un concentré de protéines laitières dans une usine laitière modèle traitant 1500 m3 de lait en 20 heures. Cet exercice a révélé que, malgré la forte baisse du flux de perméation (89% pour la séquence 5X – 0,8DV contre 58% pour la séquence 3,5X – 2DV) survenant lors d'une concentration du lait à haute teneur en solides, limiter l'étape de DF demeurerait bénéfique du point de vue de la consommation en énergie et en eau. Les données générées par ce projet permettront d’outiller les industriels pour leurs choix technologiques quant au niveau de concentration à cibler en lien avec une démarche d’amélioration de l’éco-efficience.<br>High-milk protein concentrates (over 80% total protein on a dry weight basis) are typically produced by ultrafiltration (UF) with constant-volume diafiltration (DF). Polymeric spiral-wound UF membranes with a molecular weight cut-off (MWCO) of 10 kDa are mostly used at commercial scale in order to maximize protein retention. Flux decline and membrane fouling during UF have been studied extensively and the selection of an optimal UF-DF sequence is expected to have a considerable impact on both the process efficiency and the generated volumes of by-products. The objective of this work was to characterize performances of UF-DF process in terms of permeate flux decline, fouling resistance, energy and water consumption and retentate composition as a function of MWCO (10 and 50 kDa) and UF-DF sequence (3.5X – 2 diavolumes (DV) and 5X – 0.8DV). UF-DF experiments were performed on pasteurized skim milk by means of a pilot-scale filtration system operated at 50°C and under a constant transmembrane pressure (TMP) of 465 kPa. Results showed that MWCO had no impact (p>0.05) on permeate flux for a same UF-DF sequence. However, permeate flux values were significantly higher during DF for the 3.5X – 2DV sequence whatever MWCO (p<0.05). Experimental values were used as part of a simulation for the production of high milk protein concentrates in a model dairy plant processing 1500 m3 of skim milk in 20 hours. This work revealed that despite the severe total flux decline occurring during high solid concentration of milk (89% for the 5X – 0.8DV sequence vs. 58% for the 3.5X – 2DV sequence), reducing the DF step could still be of great interest in terms of energy and water consumption. The results generated by this project will benefit dairy processors producing high-milk protein concentrates with regards with their technological choices in a sustainable development perspective.<br>Diafiltration

Les complexes PRC1 et PRC2 contrôlent l’expression génique via l’organisation de la structure de la chromatine. Ce contrôle se fait par l’ajout de la marque H2AK119ub1 par le PRC1 et l’ajout de la marque H3K27me3 par le PRC2. Cette étude s’attache à étudier le rôle de la protéine Pcgf1 (membre du complexe PRC1) et de la protéine Ezh2 (membre du complexe PRC2) lors du développement du poisson-zèbre. Les gènes sont inactivés par TALEN. Le complexe PRC1 est formé par différentes protéines dont les Pcgf. Il existe de nombreux homologues Pcgf qui ont des fonctions distinctes. Cette étude s’intéresse au rôle de la protéine Pcgf1 lors du développement du poisson-zèbre. Les individus pcgf1-/- sont viables et fertiles. Cependant, leur développement précoce est retardé et les adultes montrent des signes de vieillissement accéléré. Ce mutant est le premier modèle de vertébré qui met en évidence le rôle de Pcgf1 dans la prolifération cellulaire lors du développement et son association au vieillissement. La protéine Ezh2 est impliquée dans le devenir cellulaire et la différenciation. Les embryons se développent normalement puis les larves meurent à 12 jours post-fécondation. De façon intéressante, les embryons de poisson-zèbre peuvent gastruler en l’absence d’Ezh2, contrairement au modèle murin. Les organes sont correctement mis en place à 5 jours post-fécondation. Les larves présentent un défaut de maintien de la paroi du bulbe intestinal. La protéine Ezh2 est importante pour le maintien du pancréas exocrine. L’absence d’Ezh2 cause une augmentation importante du nombre de cellules apoptotiques. Ezh2 est essentiel lors de la régénération de la nageoire caudale<br>PCR1 and PRC2 are complexes that control gene expression via chromatin structure reorganization. This expression regulation is maintained by adding epigentics marks H2AK119ub1 by the PRC1 and adding of H3K27me3 by the PRC2. The study devotes to study the role of the protein Pcgf1 (part of the PRC1 complex) and of the Ezh2 protein (part of the PRC2 complex) during the zebrafish development. The PRC1 complex is formed by different proteins including Pcgf proteins. There are several Pcgf homologs that have different functions. The study reveals that some Pcgf proteins have a different expression during caudal fin regeneration and development. We are interested in Pcgf1 protein during the zebrafish development. The pcgf1 gene was inactivated by using TALEN. The fish pcgf1-/- are viable and fertile. However, the early development is delayed and adults show signs of accelerated aging. This mutant is the first vertebrate model showing the role of Pcgf1 in cells proliferation during development and aging. Ezh2 protein is involved in cell-fate decisions and differenciation. Inactivation of ezh2 gene by TALEN reveals the essential role of Ezh2 during development. Indeed, at the beginning embryos develop normally then larvae die at 12 days post-fertilization. Interestingly, zebrafish embryo can gastrulate without Ezh2. This contradicts with observations in mouse model. The organs are properly formed at 5 days postfertilization. Larvae show defects in the intestinal bulb wall. Ezh2 is important for exocrine pancreas maintenance. The absence of Ezh2 causes an increase in apoptic cells. Ezh2 is essential during caudale fin regeneration

Le cil primaire, présent à la surface de la majorité des cellules chez les vertébrés, a un rôle primordial dans le développement embryonnaire et dans la modulation de voies de signalisation, notamment Hedgehog et Wnt. Des défauts de cette structure sont associés à des maladies héréditaires, les ciliopathies. Le gène Rpgrip1l est impliqué dans deux ciliopathies, le syndrome de Joubert de type B et le syndrome de Meckel, caractérisées par une polydactylie, des kystes rénaux et des malformations du système nerveux central. Rpgrip1l code pour une protéine localisée principalement à la zone de transition des cils, une région impliquée dans le contrôle du trafic des protéines vers et hors du compartiment ciliaire. Mon projet de thèse a porté sur les fonctions de Rpgrip1l dans les processus de différenciation et de polarité cellulaire dans le système nerveux du poisson-zèbre. Mon premier travail, basé sur la perte de fonction de rpgrip1l par injection de morpholino dans des embryons de poissons zèbre, a mis à jour une fonction de Rpgrip1l dans la mise en place de la polarité planaire via la stabilisation de dishevelled, une protéine clé de la voie Wnt/PCP. J’ai ensuite étudié les fonctions plus tardives du gène rpgrip1l et de son paralogue rpgrip1 dans la rétine, via l’analyse de lignées de poissons zèbre hypomorphes. Cette étude a montré l’existence de multiples isoformes de Rpgrip1l et suggère de nouvelles fonctions extra-ciliaires pour Rpgrip1l dans la morphogenèse des photorécepteurs. L’ensemble de ce travail devrait permettre de mieux comprendre l’origine développementale des anomalies cérébrales et rétiniennes observées dans les ciliopathies<br>In vertebrates, primary cilia are present in virtually every cell and are involved in several signaling pathways such as the Hedgehog and Wnt pathways. Cilium dysfunctions have been causally linked to a group of pleiotropic and genetically heterogeneous human diseases, the ciliopathies. The human RPGRIP1L gene is one of the causal genes in Meckel and Joubert type B syndromes, two ciliopathies characterized by polydactyly, kidney cysts, and central nervous system malformations. The Rpgrip1l protein is enriched in the ciliary transition zone that establishes the ciliary gate controlling entry and exit of proteins in and out of the cilium. During my PhD, I studied the function of the Rpgrip1l gene in differentiation and planar cell polarity events that participate in brain morphogenesis. The first study, based on the loss of function of rpgrip1l by morpholino injection in zebrafish embryo, highlights rpgrip1l function in planar cell polarity via dishevelled stabilization, a core protein of Wnt/PCP pathway. Then, I studied the later functions of rpgrip1l and its paralogue rpgrip1 in the retina, using hypomorphic zebrafish. This work, by the discovery of rpgrip1l variants and description of photoreceptors defects, provides leads for new extra-ciliary functions of rpgrip1l in retinal morphogenesis. Ultimately, this work should result in a better understanding of the developmental origin of cerebral and retinal defects found in ciliopathies

Le séchage par atomisation est un procédé relativement bien maîtrisé, certains aspects de la transition goutte-particule n’étant pas encore totalement compris. Ainsi, comprendre précisément comment la particule est formée et comment ce phénomène peut être contrôlé reste aujourd’hui un défi majeur. Ce projet visait à découpler la complexité du phénomène de séchage via une approche multi-échelles. La formation de particules à partir de protéines laitières (protéines de lactosérum et micelles de caséines) a été étudiée avec différents systèmes expérimentaux (gouttes suspendue, confinée, mono-dispersées et enfin pulvérisées) dans des environnements de séchage contrôlés (température de séchage: 20°C à 190°C et l'humidité relative: 40% à 2%).Les résultats obtenus montrent que le séchage d'une goutte de protéine comprend trois étapes distinctes, mises en évidence par l’apparition d'événements morphologiques spécifiques (rétrécissement à vitesse établie, flambage, formation de vacuole). Selon le type de protéines, ces étapes diffèrent en termes de cinétique de séchage et de dynamique structurale, conduisant à des formes de grains caractéristiques. Ces différents comportements peuvent être rattachés aux conditions particulières de la formation d’une peau en surface et aux modes de dissipation des contraintes internes par les matériaux protéiques. De manière générale, l’approche multi-échelles de ce travail a permis de mettre en évidence la signature particulière de protéines laitières dans un état concentré et l'impact de la matière dans le processus de séchage<br>Spray drying is a well-established process but certain aspects of droplet-particle transition are not yet fully understood, resulting in variability in terms of powder quality and performance. Therefore, understanding precisely how the particle is formed and how it can be controlled still remain a major challenge. This PhD project aims to break down the complexity of the drying phenomenon using an exploratory multi-scale approach. Particle formation of milk proteins (whey proteins and casein micelles) was investigated using different experimental systems (single pendant droplet, confined droplet, mono-dispersed droplets and spraying cone droplets) in controlled drying environments (drying temperature: 20°C to 190°C and relative humidity: 40% to 2%).The results showed that the drying of a single protein droplet included three distinct stages highlighted with the occurrence of specific morphological events (constant rate shrinkage, buckling instability, vacuole nucleation). According to the type of proteins, these drying stages differed in drying kinetics and droplet dynamics, leading to characteristic and reproducible particle shapes whatever the droplet configuration and the drying conditions. These different kinds of drying behaviour were related to specific skin formation conditions and different responses of the protein material to internal stress. Finally, by means of this multi-scale approach, this work highlighted the particular signature of milk proteins in a concentrated state and in general the impact of the matter in the droplet drying process

Le poisson zèbre à la capacité de régénérer à l'identique de nombreux organes et toutes ses nageoires par épimorphie. L'amputation de la nageoire caudale va induire le recrutement de cellules progénitrices du moignon vers la lésion afin de former un amas de cellules indifférenciées, le blastème, qu va permettre de régénérer la partie manquante de la nageoire. Sa formation et son devenir vont impliquer une régulation coordonnée de la prolifération cellulaire et de la morphogenèse. De précédentes études mettent en évidence le rôle primordial de voies de signalisation telles que Wnt, Fgf, Sdfl, Shh ou Bmp dans la formation et la prolifération des cellules du blastème. Au cours de ce travail, nous montrons que Sdfl a va exercer une double fonction: d'une part en relayant le signal Fgf pour la mise en place du blastème et d'autre part en participant à l'extinction de la voie Fgf via un rétrocontrôle négatif sur l'expression de fgfZOa. Cela va ainsi permettre de réguler la croissance du blastème afin de régénérer une nageoire identique à celle de départ. Un autre aspect de ce travail a permis de mettre en évidence une implication de la signalisation des hormones thyroïdiennes et de l'apoptose dans la formation du blastème. L'amputation va ainsi induire l'expression de la Déiodinase 3. Cette enzyme, qui inactive localement les hormones thyroïdiennes, est indispensable à la formation du blastème. L'analyse de l'apoptose révèle une régulation très fine de ce processus aussi bien dans le temps que dans l'espace. Son inhibition par un inhibiteur de l'activation des caspases ou son induction par l'acide rétinoïque entraine une inhibition de la régénération<br>Zebrafish present the ability to faithfully regenerate organs and fins after an injury by a process called epimorphic regeneration. During caudal fin regeneration, the amputation triggers the recruitment of progenitor cells towards the lesion to form a mass of undifferentiated cells, the blastema, which gives rise to the lost part of the fin. Its formation and its fate involve a coordinated regulation of cell proliferation, morphogenesis and patterning. Previous studies highlight the crucial role of signalling pathways like Fgf, Wnt, Sdfl, Shh or Bmp for the blastemal cell formation and proliferation. During this study, we show that the chemokine Sdfl a has a dual role throughout the first steps of caudal fin regeneration. First, it relays the Fgf Signalling for the formation of the blastema and then it exerts, with the Wnt pathway, a negative feedback on the Fgf pathway through the inhibition of fgfZOa expression. This negative feedback permits the regulation of the blastema size in order to regenerate a fin with the same length that the original one. Another aspect of this work was the identification of novel signalling pathways involved in blastema formation. We demonstrate that thyroid hormones signalling and apoptosis are involved in this process. The amputation triggers the expression of Deiodinase 3. This enzyme regulates locally the thyroid hormones concentration and is essential for blastema formation. The analysis of apoptotic cell death shows that this process is highly regulated in time and in space. Its inhibition by caspases activation inhibitor or its induction by retinoic acid inhibits the regeneration