[Soutenance de thèse] Xuwei LIU, "Nouvelles connaissances sur les interactions entre les polysaccharides de la paroi cellulaire végétale et les procyanidines au cours de la transformation", UMR 408 SQPOV, 21/09/2021

Discipline

Food Science and Technology

Laboratoire

UMR 408 SQPOV, équipe Qualité & Procédés

Encadrement

• Mme Catherine M.G.C. RENARD, INRAE Nantes, directrice
• Mme Carine LE BOURVELLEC, INRAE Avignon, co-encadrante

Composition du jury de soutenance

• M. Jean-Paul VINCKEN, Wageningen University & Research, rapporteur
• M. Christian JAY-ALLEMAND, Université de Montpellier, rapporteur
• M. Nuno MATEUS, University of Porto, examinateur
   

Résumé de la thèse

Le sujet de cette thèse est de développer une nouvelle vision des interactions entre les polysaccharides de la paroi cellulaire et les procyanidines au cours de la transformation des fruits et des légumes. Ainsi des parois isolées de fruits ou légumes connus comme ayant des comportements différents (pomme, betterave et kiwi) ont été soumises à une ébullition (20 min) à pH de 2.0, 3.5 et 6.0.

Pour toutes les parois, tous les traitements conduisent à une perte en pectines. La paroi de pomme est la plus sensible à la dégradation, que ce soit en milieu acide  ou neutre, et la betterave en milieu acide. Par contre, la paroi de kiwi, pauvre en pectines, est la moins sensible à la dégradation quel que soit le pH. La dépolymérisation des pectines est moins prononcée à pH 3.5 pour toutes les parois. Le squelette principal des pectines est dégradé après traitement à pH 6.0 (milieu neutre) par β-élimination, conduisant à une extraction de petites molécules, notamment dans le kiwi. Le traitement à pH 2.0 provoque l’hydrolyse des chaînes latérales de pectines mais les polysaccharides solubilisés ont un volume hydrodynamique plus élevé, notamment dans la pomme.
La cellulose, les hémicelluloses et les homogalacturonanes peuvent être distingués par ATR-FTIR contrairement aux chaines latérales d’arabinanes et de galactanes. Les parois cellulaires qui interagissent le plus avec les procyanidines sont caractérisées par leur porosité élevée ainsi que par leur teneur élevée en pectines linéaires. Par ailleurs, la prédominance de régions homogalacturoniques et le degré de méthylation élevé (par exemple, les pectines de kiwi) sont des caractéristiques structurelles clés des pectines favorisant leur affinité vis-à-vis des procyanidines, tandis qu'un degré de ramification et des teneurs en acide férulique élevés (par exemple, les pectines de betterave) sont préjudiciables. Les pectines interagissent préférentiellement avec les procyanidines hautement polymérisées sauf dans le cas des pectines de betterave. Les hémicelluloses sont en deuxième position après les pectines en termes d'affinité pour les procyanidines. Parmi elles, la plus forte interaction avec les procyanidines a été observée avec les xyloglucanes. En revanche, les xylanes présentent l’affinité la plus faible vis-à-vis des procyanidines.

Ce résultat a permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui régissent les interactions entre les parois cellulaires et les polyphénols.