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

Madagascar produit 5 900 tonnes de poissons fumés/séchés par an. Ces produits riches en protéines et à prix abordable se conservent facilement à température ambiante. Les poissons fumés/séchés sont prisés par la population malgache à faible revenu mais restent encore mal connus des consommateurs. De plus, l’infestation par les insectes entrave la conservation de ces produits. L’étude a eu pour but d’évaluer les caractéristiques de ces poissons, puis d’améliorer les méthodes ancestrales de fabrication et de conservation.Les analyses physico-chimiques et biochimiques ont été effec­tuées par des méthodes usuelles de dosage des composants ali­mentaires (tableau I). Une chromatographie en phase gazeuse a permis d’établir les profils acides aminés et acides gras des échantillons. Un jury spécialisé dans les produits halieutiques a participé aux analyses sensorielles.Le poisson fumé/séché contient moins de 10 p. 100 d’eau, per­mettant une conservation de 60 jours à température ambiante. Cet aliment riche en protéines (> 55 p. 100) (tableau I) renferme des teneurs élevées en acides aminés essentiels (entre 19 et 23 p. 100) (tableau II). Source de lipides (16 à 22 p. 100), il com­prend des acides gras insaturés, comme les acides oléique, lino­léique et arachidonique. Il s’oxyde toutefois facilement (indice totox : 181) ce qui influe sur les caractéristiques sensorielles : odeur rance, un peu aigre. L’odeur de fumée est peu intense car la teneur en phénols totaux est faible (0,2 à 1,1 mg/100 g) (4). Après cuisson, une odeur et une saveur caractéristiques de poulet se développent. Ces produits sont parfois riches en hydro­carbures aromatiques polycycliques (HAP), comme le benzopy­rène, nocifs pour l’homme (tableau III) (2). Les teneurs mesurées ici allaient jusqu’à 7 μg/kg, valeur bien supérieure à la limite recommandée de 2 μg/kg. D’autre part, ces produits pouvaient être infestés par des insectes.Des matériels pilotes, une tente solaire et un fumoir métallique, ont été construits et testés (1, 6). La tente solaire a limité l’in­festation par les insectes et le fumoir a permis de concentrer la fumée, contribuant à un fumage plus intense (9,4 mg/100 g de phénols totaux) et à une diminution de la teneur en HAP (réduite à 0,5 μg/kg) grâce à une meilleure maîtrise de la pyro­lyse (tableau III) (5). L’odeur et le goût de poulet étaient toujours présents avec une odeur de fumée plus accentuée. L’odeur rance a été atténuée. Un salage à 8 p. 100 a favorisé la conservation du produit en limitant la prolifération des insectes (3). Le poisson fumé/séché a gardé ses qualités nutritionnelles, ses caractéris­tiques organoleptiques ont été améliorées et la toxicité a été fortement réduite. L’utilisation d’autres matériels de séchage et de stockage permettant de lutter contre l’infestation des insectes est envisageable.

Deux rations complètes équilibrées à base d’ensilage de maïs comportant des apports iso-énergétiques d’aliments concentrés témoin classique (1 UFL/kg MS et 115 PDIE/UFL) ou expérimental (pois protéagineux) offertes en quantités limitées ont été comparées. Les apports nutritifs (UFL - PDI) ont été prédéterminés de façon à satisfaire sans excès les besoins des animaux. Selon un schéma expérimental en inversion comportant 2 périodes de 7 semaines, un total de 21 vaches en milieu de lactation (80 % primipares) réparties en 2 lots a reçu l’une ou l’autre de ces rations. Pour des apports moyens de 5,4 kg MS de concentré témoin ou de 4,6 kg MS de pois protéagineux, les quantités ingérées totales ont été identiques (3,08 kg MS % kg de poids vif). Les apports énergétiques ont été comparables (15,6 UFL/j) et ceux de PDI ont été sensiblement plus faibles pour la ration comportant le pois protéagineux. Les bilans énergétiques ont été légèrement excédentaires, surtout pour le traitement expérimental (+ 0,7 UFL). Les bilans PDI sont à l’opposé déficitaires, en particulier pour la ration comportant le pois protéagineux (-130 g contre - 55 g pour le témoin). Pour les 2 traitements, les productions de lait, de matières grasses et de protéines ont été comparables et en moyenne de 23,5 kg, 948 g et 692 g par jour respectivement. La composition du lait a aussi été identique mais les taux protéiques ont été faibles par rapport aux taux butyreux (30 vs 41 g/kg respectivement). Les vaches les plus fortes productrices ont cependant diminué plus fortement leur production de lait 4 % (P < 0,07), de matières grasses (P < 0,02) et le taux butyreux (P < 0,02) lorsqu’elles ont reçu le pois protéagineux. En conclusion, il est possible de valoriser des quantités importantes de pois protéagineux jusqu’à des niveaux de production de 25 à 30 kg de lait par jour. Pour les productions supérieures, il sera nécessaire d’apporter simultanément des protéines de qualité.

L’herbe pâturée est un fourrage de valeur nutritive élevée, peu coûteux à produire et à récolter et qui peut constituer le seul aliment de la ration de la vache laitière. En l’absence de toute complémentation, la production et la composition du lait d’une vache laitière au pâturage dépend d’abord de l’animal et de son potentiel au moment de la mise à l’herbe. Mais les conditions de pâturage (chargement, hauteur en début et fin de parcelle) imposées par l’éleveur pour valoriser au mieux l’herbe produite ne permettent pas aux vaches laitières de satisfaire la totalité de leurs besoins énergétiques. En conséquence, l’apport de concentré est aujourd’hui plus efficace que par le passé et des réponses de 1 kg de lait par kg de concentré, accompagnées d’une baisse du taux butyreux et d’une augmentation du taux protéique, sont souvent rapportées. Les travaux récents conduits à l’INRA montrent que cette efficacité varie peu dans les conditions habituelles de pâturage. De même, dans le cas d’apport identique de concentré entre vaches, l’efficacité semble indépendante du niveau de production entre 25 et 45 kg de lait par jour à la mise à l’herbe. Ces résultats permettent de proposer des simplifications dans les modalités d’attribution du concentré au pâturage. Comme en alimentation hivernale, la nature de l’énergie du concentré n’a réellement d’influence sur la composition du lait (taux butyreux) que pour des quantités élevées, supérieures à 5 kg de concentré. L’incorporation de matières premières riches en protéines, même protégées, ne se justifie que dans le cas d’herbe pâturée pauvre en azote. L’apport de fourrages complémentaires au pâturage présente peu d’intérêt et, dans la pratique, contribue souvent à une dégradation des conditions de pâturage. Seules les situations de pénurie fourragère ou de chargement très élevé permettent de bien valoriser à la fois l’herbe pâturée et les fourrages conservés distribués en complément.

L’évolution des systèmes d’unités d’alimentation des ruminants vers des systèmes de lois de réponses multiples nécessite d’actualiser le calcul des apports nutritifs à l’animal, afin de le rendre plus précis sur les unités agrégées (UF et PDI) et plus évolutif (prédiction des nutriments absorbés). Cette actualisation est basée sur la construction et l’interprétation par méta-analyse, de larges bases de données sur la digestion et la nutrition des ruminants. Les différentes équations utilisées pour le calcul des apports UF et PDI ont ainsi été mises à jour, ce qui permet en particulier : i) de prévoir le transit des particules et des liquides en fonction du niveau d’ingestion et de la proportion de concentré, et de prendre en compte les variations de transit dans le calcul des dégradations des protéines et de l’amidon dans le rumen, estimées à partir des données issues de mesures in situ; ii) de prendre en compte les effets des principaux facteurs d’interactions digestives (niveau d’ingestion, proportion de concentré, balance protéique du rumen) sur la digestibilité de la matière organique, les pertes d’énergie sous forme de méthane et sous forme d’urine ; iii) de calculer plus précisément l’énergie disponible dans le rumen et son efficacité d’utilisation pour la synthèse de protéines microbiennes. Ce modèle rénové de la digestion chez les ruminants conduit à considérer que les valeurs UF et PDI des aliments varient en fonction de la ration dans laquelle ils sont incorporés, les valeurs des tables étant indicatives. Il est ainsi possible de prédire plus précisément les apports sur une plus large gamme de régimes, et en particulier de mieux traiter des interactions entre les apports en énergie et en protéines.

Cent dix neuf vaches laitières en première lactation ayant vêlé en moyenne le 6 décembre ont été utilisées au cours d’un essai conduit 3 années consécutives. Au cours de l’hiver, tous les animaux recevaient une ration de base composée d’ensilage d’herbe (à volonté) et de foin (4 kg/j). Chaque année 5 lots ont été constitues : 3 niveaux d’apport de concentré au cours de la période hivernale (haut H, moyen M et bas B), et pour chacun des 2 niveaux inférieurs, 2 modes de répartition du concentré (classique (C) ou uniforme (U)), ont été comparés. Au pâturage toutes les vaches ont été conduites ensemble. Au cours de la période expérimentale (semaine 4 à 18 de lactation), les vaches du lot H et des lots M et B ont ingéré respectivement 6,3, 4,8 et 3,5 kg MS/j de concentré et 9,2, 9,5 et 9,8 kg MS/j de fourrages. Les vaches du lot H ont produit en moyenne plus de lait (1,2 et 3,1 kg/j par rapport a celles des lots MC et BC), lait d’une teneur plus élevée en protéines (+ 0,6 et + 1,7 g/kg). Au cours de l’hiver, les variations de poids vifs ont été respectivement de + 1, - 26 et - 39 kg dans les lots H, M et B. A l’échelle de la lactation (305 j) les écarts de production atteignent 169 et 577 kg pour des écarts d’apport de concentré de 202 et 420 kg MS. Il n’y a pas eu d’effet significatif du mode de répartition du concentré sur les performances des animaux. Ces résultats sont discutes en fonction du niveau de production des animaux, et de leur conséquence sur leur carrière ultérieure.

Smallholder farmers in sub-Saharan Africa offer their stocks little or no supplementary feed but depend mostly on native pastures which are in low nutrient quality. The study was aimed at evaluating the effect of feeding regime on growth performance, nutrient metabolism, rumen indices and economics of production of Yankasa rams fed basal diets of grain sorghum hay or silage supplemented with concentrate. Sixteen growing Yankasa rams weighed 17.0±0.2 kg were randomly assigned to four feeding regime treatment: T1 = Sorghum hay + concentrate daily, T2 = Sorghum silage + concentrate daily, T3 = Sorghum silage + concentrate after 1-day and T4 = Sorghum silage + concentrate after 2-days. The parameters measured were hay intake, concentrate intake, total feed intake, daily feed intake, initial weight, final weight, weight gain, daily weight gain, feed conversion ratio (FCR), apparent nutrient digestibility, nitrogen balance and costs-benefit. The result showed that hay intake (25.28 – 29.23 kg), concentrate intake (6.19 – 19.41 kg), total feed intake (35.41 – 48.47 kg), daily weight gain (0.04 – 0.05 kg) and weight gain (2.85 – 3.35 kg) were significantly (P<0.05) affected by the feeding regime with rams fed silage + concentrate daily recording higher values. Better FCR was obtained in rams fed silage + concentrate after 2-days. Dry matter (79.22%), crude protein (85.59%), NDF (75.30%) and ADF (78.02%) digestibility coefficients were higher (P<0.05) for rams fed silage + concentrate after 1-day (every other day). The percentage of nitrogen absorbed and retained were higher (P<0.05) in rams fed silage + concentrate after 1-day (85.62 and 82.72%, respectively). The cost per kg gain of N1046.40 for rams fed hay + concentrate daily was significantly (P <0.05) lower than the cost per kg gain of other feeding regimes. It can be concluded that sorghum silage could be fed alongside concentrate daily for improved feed intake and weight gain, but for better cost-efficiency, it is recommended that farmers should feed hay and supplement concentrate daily to rams. Les petits exploitants agricoles d'Afrique subsaharienne offrent peu ou pas d'aliments supplémentaires à leurs stocks, mais dépendent principalement de pâturages indigènes de faible qualité nutritive. L'étude visait à évaluer l'effet du régime alimentaire sur la performance de croissance, le métabolisme des nutriments, les indices rumen et l'économie de la production de béliers Yankasa nourris à des régimes basaux de foin de sorgho de grain ou d'ensilage complétés par du concentré. Seize béliers Yankasa en croissance pesaient 17,0±0,2 kg ont été assignés au hasard à quatre traitements du régime alimentaire : T1 = foin de Sorgho + concentré tous les jours, T2 = ensilage de Sorgho + concentré tous les jours, T3 de Sorgho + concentré après 1 jour et T4 = ensilage de Sorgho + concentré après 2 jours. Les paramètres mesurés étaient l'apport en foin, l'apport en concentré, la consommation totale d'aliments pour animaux, l'apport quotidien en aliments pour animaux, le poids initial, le poids final, le gain de poids quotidien, le rapport de conversion des aliments pour animaux (FCR), la digestibilité apparente des éléments nutritifs, l'équilibre azoté et les coûts-avantages. Le résultat a montré que l'apport en foin (25.28 à 29.23 kg), l'apport en concentré (6.19 à 19.41 kg), la consommation totale d'aliments (35.41 à 48.47 kg), le gain de poids quotidien (0,04 à 0,05 kg) et le gain de poids (2.85 à 3.35 kg) ont été considérablement (P<0.05) affectés par le régime d'alimentation avec des béliers nourris à l'ensilage + concentré enregistrant quotidiennement des valeurs plus élevées. Un meilleur FCR a été obtenu dans l'ensilage alimenté par bélier + concentré après 2 jours. Matière sèche (79.22 %), protéines brutes (85.59 %), NDF (75.30 %) et ADF (78.02%) les coefficients de digestibilité étaient plus élevés (P<0.05) pour les béliers nourris à l'ensilage après 1 jour (tous les deux jours). Le pourcentage d'azote absorbé et retenu était plus élevé (P<0.05) chez les béliers nourris à l'ensilage + concentré après 1 jour (85.62 et 82.72 %, respectivement). Le gain par kg de N1046.40 pour les béliers nourris quotidiennement au foin + concentré était significativement (P <0.05) inférieur au coût par kg de gain des autres régimes alimentaires. On peut conclure que l'ensilage de sorgho pourrait être alimenté aux côtés du concentré quotidien pour améliorer l'apport alimentaire et le gain de poids, mais pour une meilleure rentabilité, il est recommandé que les agriculteurs nourrissent le foin et complètent le concentré quotidiennement aux béliers

L’objectif de cet article est d’évaluer dans quelle mesure l’étude du régime alimentaire des poissons peut indiquer les possibilités et les contraintes liées à leur domestication. Bien que le régime naturel des poissons semble désavantageux pour la domestication, puisque leur besoin en protéines est élevé, différentes espèces peuvent être considérées comme domestiquées. Ces espèces peuvent être aussi bien herbivores, détritivores et omnivores que carnivores. De la même façon, l’étude des caractéristiques anatomiques digestives -présence ou non d’un estomac, longueur de l’intestin- montre de grandes différences entre espèces, mais ne permet pas d’identifier un groupe d’espèces qui serait plus apte à la domestication. L’étude des besoins nutritionnels montre que quelques espèces peuvent utiliser les protéines d’origine végétale en remplacement de la farine de poisson, mais il s’est avéré que même l’espèce la plus carnivore peut être alimentée en grande partie avec un mélange de protéines végétales. Plusieurs espèces peuvent tolérer des teneurs élevées en lipides alimentaires, d’autres peuvent utiliser des glucides en substitution des protéines. Ces caractéristiques physiologiques doivent être prises en compte dans le processus de domestication qui aura, en retour, des conséquences sur le métabolisme alimentaire et donc sur la composition du poisson domestiqué.

Une base de données sur les effets de l’apport d’aliment concentré ou de matières grasses a été constituée pour quantifier la réponse du taux butyreux et de la composition en acides gras du lait chez les petits ruminants. L’apport d’aliment concentré réduit le taux butyreux, de façon plus marquée en ration complète qu’en ration fourrage - concentré séparés. Dans ce dernier type de ration, la réponse de la matière grasse du lait est curvilinéaire, un ratio fourrage concentré 1:1 maximisant la matière grasse produite. Dans ces conditions, les proportions des AG courts et moyens du lait sont peu ou pas modifiées, celles des AG longs saturés et mono-insaturés de type cis sont fortement réduites au profit des formes mono-insaturées trans et de l’acide linoléique. L’apport de matières grasses non protégées augmente généralement le taux butyreux et la matière grasse produite, de façon comparable pour les matières grasses animales ou végétales. Avec des huiles végétales ou animales, ces réponses sont très variables en fonction de l’intensité des effets dépresseurs de ces matières grasses sur la synthèse des acides gras courts et moyens, et de l’accroissement des acides gras longs. Les teneurs en acide linoléique, linolénique et CLA du lait sont accrues par les graines ou l’huile de colza, mais de façon modeste. Les huiles de poisson non protégées n’accroissent que faiblement les teneurs en acides gras poly-insaturés du lait. L’utilisation de savons de calcium (huile de palme principalement) accroît le taux butyreux de façon plus marquée chez les brebis que chez les chèvres, alors que l’accroissement de la matière grasse est comparable entre les deux espèces pour des apports jusqu’à 150 g/j. Ils réduisent la teneur du lait en AG moyens, mais pas celle des acides gras courts, ni celle de l’acide palmitique ; inversement ils induisent une forte augmentation de la teneur en acide stéarique et surtout oléique. La protection de graines ou d’huile de poisson par encapsulation permet de limiter l’effet dépresseur observé sur les acides gras courts et moyens, avec une réduction de l’acide stéarique et oléique au profit des formes trans de cet acide. Dans ces conditions, le transfert des acides linoléique et linolénique est accru en fonction de la richesse des graines pour ces acides gras. Cette forme de protection constitue un moyen modérément efficace de transférer vers le lait les acides gras polyinsaturés des huiles de poisson, ou des CLA alimentaires. L’ensemble de ces résultats fait apparaître un manque de données expérimentales chez les petits ruminants sur les facteurs alimentaires permettant de maîtriser la composition de la MG du lait, en particulier en ce qui concerne les acides gras jouant un rôle potentiel sur la santé humaine.

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.
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.
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.
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
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
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
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
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