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Université de Limoges Ecole Doctorale Sciences-Technologie-Santé Faculté des Sc

Université de Limoges Ecole Doctorale Sciences-Technologie-Santé Faculté des Sciences et Techniques Année : 2005 Thèse N°: 58-2005 Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Limoges Discipline : Chimie appliquée - Chimie des Substances Naturelles Présenté et soutenue par Gaël RUIZ le 10 novembre 2005 E Ex xt tr ra ac ct ti io on n, , D Dé ét te er rm mi in na at ti io on n S St tr ru uc ct tu ur ra al le e e et t V Va al lo or ri is sa at ti io on n C Ch hi im mi iq qu ue e d de e P Ph hy yc co oc co ol ll lo oï ïd de es s d d' 'A Al lg gu ue es s R Ro ou ug ge es s Directeurs de Thèse : M. Vincent GLOAGUEN, Maître de Conférences-HDR M. Pierre KRAUSZ, Professeur Rapporteurs : M. Raymond BROUILLARD, Professeur, Université Strasbourg I M. Gérard STRECKER, Directeur de Recherche au CNRS, Université de Lille Examinateurs : Mme Aziza MOURADI, Professeur, Université de Kénitra M. Vincent GLOAGUEN, Maître de Conférences-HDR, Université de Limoges M. Pierre KRAUSZ, Professeur, Université de Limoges Invités : M. Jacques CHRISTEN, Directeur de l'Incubateur du Limousin M. François LOUVET, PRAG, ENSCI, Limoges R R Re e em m me e er r rc c ci i ie e em m me e en n nt t ts s s Je tiens en premier lieu à exprimer ma sincère gratitude au Pr. Pierre Krausz pour m'avoir accueilli dès le stage de maîtrise au sein du Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles qu'il dirige. Merci pour la confiance que vous avez su m'accorder ensuite lors de ces quatre années de 3ème cycle. Je tiens aujourd'hui à vous remercier chaleureusement pour vôtre rôle dans l'élaboration de ce mémoire. Merci Vincent Gloaguen, maître de conférence-HDR, pour ce sujet, au combien passionnant, proposé en DEA et qui se concrétise à présent par la soutenance de ce manuscrit. Qu'elles sont passées vite ces 4 années sous ta direction dans un contexte de respect, d'écoute et d'échange. Je te remercie également pour la confiance que tu as su me témoigner et pour l'autonomie que tu m'as accordée. Je salue encore ta rigueur scientifique ainsi que tes grandes valeurs humaines. Comment témoigner ma reconnaissance pour cette formation scientifique autrement qu'en espérant conserver l'amitié que je te porte ? Je tiens également à remercier Monsieur Raymond Brouillard, Professeur au Laboratoire de Chimie des Polyphénols à l'Université de Strasbourg, qui a accepté d'être rapporteur de ce travail. Au Dr. Gérard Strecker, Directeur du Laboratoire de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle de l'Université de Lille, je souhaite témoigner toute ma reconnaissance d'une part, pour tout le travail d'analyse structural réalisé et d'autre part, pour avoir accepté d'être rapporteur de ce manuscrit. Je vous remercie Madame Aziza Mouradi, Professeur au Laboratoire de Biochimie et de Biotechnologies Marines de Kenitra (Maroc), pour l'intérêt que vous portez à ce projet depuis ses débuts. Je suis très honoré de votre présence ici en tant qu'examinatrice. Je souhaite aussi vivement vous remercier Monsieur François Louvet, PRAG à l'École Nationale Supérieure de Céramique Industrielle de Limoges pour l'aide que vous m'avez apportée tant sur l'analyse de données que sur l'élaboration de plans d'expériences. Je remercie également Madame Annette Roy, ingénieur de recherche au CRITT matériaux de Rochefort, pour la caractérisation thermomécanique des films plastiques synthétisés. Je tiens aussi à exprimer mes remerciements à Monsieur Jacques Christen, directeur de l'Incubateur du Limousin, pour ses précieux conseils apportés au projet Matibio, entreprise virtuelle lauréate créée dans le cadre du concours Campus Entrepreneur. J'en profite pour remercier tous ses co-fondateurs : Benoît Genestie, Sophie Lautrette, Géraldine Laverdan et Charlotte Moine. Je tiens également à remercier le Pr. Rachida Zerrouki et le Dr. Vincent Sol pour leur amabilité et leur disponibilité à répondre aux problèmes mécanistiques rencontrés. J'adresse aussi tous mes remerciements au Pr. Michel Guilloton pour ses précieuses critiques et sa participation à la rédaction de publications. Une pensée spéciale est aussi dédiée au Dr. Robert Granet pour sa grande culture scientifique et toutes ses anecdotes de laboratoire. Mes remerciements s'adressent également à tous les membres du LCSN avec lesquels j'ai passé tant d'agréables moments. J'adresse mes plus sincères remerciements au Conseil Régional du Limousin pour le confort et la grande sérénité que m'a apporté le financement de ces trois années de thèse sur le programme du Fond Social Européen. Je souhaiterai enfin finir par une pensée envers mes proches, mes parents bien sûr pour leur soutient tout le long de mes études, ma petite sœur Coralie et toute ma famille. Je n'oublie pas non plus mes plus chers amis qui m'ont accompagné durant toutes ces années, Frank, Michel, Stéphanie, Thierry, François, Sybille, Hélène, Brice… i T Ta ab bl le e d de es s m ma at ti iè èr re es s ii iii T T Ta a ab b bl l le e e d d de e es s s m m ma a at t ti i iè è èr r re e es s s I In nt tr ro od du uc ct ti io on n G Gé én né ér ra al le e . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .3 3 C Ch ha ap pi it tr re e I I : : P Pa ar rt ti ie e B Bi ib bl li io og gr ra ap ph hi iq qu ue e. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .9 9 I I. . L Le es s b ba as se es s d de e l la a c cl la as ss si if fi ic ca at ti io on n d de es s g gr ra an nd de es s l li ig gn né ée es s d d’ ’a al lg gu ue es s . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .9 9 1. La pigmentation......................................................................................................................... 9 1.1. Les chlorophylles .............................................................................................................. 10 1.2. Les phycobiliprotéines ...................................................................................................... 10 1.3. Rôles fonctionnels de la pigmentation .............................................................................. 12 2. Les polysaccharides de réserve................................................................................................ 16 2.1. L'amidon............................................................................................................................ 16 2.1.a. L’amylopectine........................................................................................................... 16 2.1.b. L’amylose................................................................................................................... 17 2.2. Les laminarines ................................................................................................................. 17 3. Les polysaccharides pariétaux................................................................................................. 18 3.1. La phase fibrillaire ............................................................................................................ 18 3.2. La phase matricielle .......................................................................................................... 19 3.3. Rôles biologiques des polysaccharides extracellulaires.................................................... 19 4. Classification des principales lignées d’algues....................................................................... 21 I II I. . L Le es s R Rh ho od do op ph hy yc cé ée es s, , d de es s p pr ro od du uc ct te eu ur rs s d de e c co om mp po os sé és s à à p po ot te en nt ti ia al li it té és s b bi io ot te ec ch hn no ol lo og gi iq qu ue es s . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 2 22 2 1. Habitat et diversité ................................................................................................................... 22 2. Classification............................................................................................................................ 22 3. Des molécules d’intérêt économique....................................................................................... 23 3.1. Les macroalgues................................................................................................................ 23 3.1.a. Les phycocolloïdes..................................................................................................... 23 i. Les carraghénanes ........................................................................................................ 24 ii. Les agars...................................................................................................................... 26 3.2. Les microalgues................................................................................................................. 27 3.2.a. Les pigments............................................................................................................... 27 3.2.b. Les antioxydants......................................................................................................... 27 3.2.c. Les acides gras........................................................................................................... 28 3.2.d. Des substances à activités biologiques ...................................................................... 28 I II II I. . É Ét tu ud de e d de es s p po ol ly ys sa ac cc ch ha ar ri id de es s e ex xt tr ra ac ce el ll lu ul la ai ir re es s s sé éc cr ré ét té és s p pa ar r l le es s m mi ic cr ro oa al lg gu ue es s r ro ou ug ge es s . .. .. .. .. uploads/Science et Technologie/ 2005limo0032.pdf