Les crises énergétiques, en particulier celles liées aux combustibles fossiles, conduisent à une utilisation accrue des nouvelles énergies renouvelables. De plus, les recherches visent également à utiliser des matériaux de stockage de l'énergie qui sont plus efficace, tels que les batteries, et à utiliser des matériaux économes en énergie. Une OLED (diode électroluminecente organique)) est une diode émettrice la lumière (LED) qui sont connues grâce leur potentiel élevé dans les applications d'affichage, de signalisation et d'éclairage. Parmi ces matériaux organiques, les caroténoïdes constituent une classe importante de molécules linéaires conjuguées qui présentent un degré de délocalisation électronique élevé et de dynamique ultra-rapide. Le colorant joue un rôle important dans le fonctionnement des cellules solaires sensibilisées par colorant (CSSCs) ou d'autres matériaux bi fonctionnels. Dans cette recherche, nous avons étudié la photo stabilité des caroténoïdes (-carotène et fucoxanthine) à l'aide du kaolin modifié et de l'antioxydant. La photostabilité du -carotène et de la fucoxanthine peut être améliorée par la kaolinite modifiée et l'antioxydant. La fabrication OLED utilisant la fucoxanthine n'est pas suffisante à cause de la bande interdite de la fucoxanthine (Fx) qui est très grande et peut être un isolant. NPD (50 nm) / Fx (1 nm) / Alq3 (85 nm) a un EQE de 0,12% et un CIE (0,416 ; 0,5302). Les dispositifs OLEDs en utilisant le ß-carotene comme couche de transport du trou et la curcumine comme couche émettrice ont donné une couleur jaune avec un EQE de 0,02%. / Energy crises, especially fossil fuel-based energy, lead to increased use of new energy and renewable energy. In addition, research is also directed towards more efficient energy use through the development of energy storage materials such as batteries, and the use of energy-efficient materials. An OLED (organic light-emitting diode) is a light-emitting diode (LED) and is known for their high potential in a display, signage, and lighting applications. Carotenoids constitute an important class of linear -conjugated molecules that exhibit a high degree of electronic delocalization and ultrafast dynamic. The dye that is used as a photosensitizer plays an important role in the operation of DSSCs or other bifunctional material. In this research, we studied the photostability of the carotenoid compound (-carotene and fucoxanthin) using natural antioxidant and modified kaolinite. In this work, the carotenoid stability by the carotenoid compound/antioxidant binary is studied for the first time. Photostability of -carotene can be enhanced by antioxidant and modified kaolinite. Photoprotection efficiency of -carotene by curcumin was higher than fucoxanthin. Modified kaolinite decreased photodegradation of - carotene by shielded and protected from direct UV irradiation. Antioxidant fucoxanthin and curcumin decreased the electrochemical gap of the binary material. The electrochemical gap of carotene/curcumin is -1.61 eV, carotene/fucoxanthin is -1.75 eV compare to the only -carotene - 2.04 eV. Fucoxanthin can keep the first oxidation stage of -carotene. Therefore at the binary compound, electron was still reversible, but not for curcumin. Fucoxanthin in OLED devices NPD/Fx/ETL reduced significanly the EQE (%) almost 80% in Alq3 and 76% in BAlq. OLED device: NPD(50nm)/Fx(1nm)/Alq3(85nm) yielded an effeciency quantum external yield, EQE = 0.12% and CIE (0.4160, 0.5302). Fabrication OLED using -carotene as HTL and curcumin as EL layer resulted yellow color , EQE = 0.02%, with the composition MoO3(15nm)/NPD(40nm)/Car(10nm)/ Cur(15nm)/Alq3(70nm)/Ca(100nm). For application of - carotene in OLED device, its perfomance can be improved by using curcumin at the fabrication.

En 1985 Kroto décrit le troisième allotrope du carbone, le fullerène, une sphère de 60 carbones d’1nm de diamètre aux caractéristiques physico-chimiques particulières. La réactivité chimique du C₆₀ est dominée par les réactions d’addition et sa grande affinité pour les radicaux libres grâce à ses 30 double-liaisons. Cette propriété a été explorée dans le stress oxydant, tant in vitro qu’in vivo, où l’équilibre redox est impliqué, comme dans les situations pathophysiologiques impliquant l’inflammation et la dégénérescence cellulaire. En particulier, un traitement au C₆₀ solubilisé dans de l’huile a permis de prolonger l’espérance de vie chez le rat. Le produit, commercialisé à travers le monde, n’a pas encore fait l’objet d’essai clinique. D’autre part certaines préparations peuvent contenir des impuretés. Il est donc important d’établir des critères de pureté et d’intégrité des préparations de C₆₀. Ce travail de thèse comporte deux parties. La première, physicochimique, nous a permis d’évaluer la pureté de préparations commerciales de C₆₀ de différentes origines faisant appel à différentes techniques d’analyse: microscopie électronique à balayage, diffraction aux rayons X, calorimétrie différentielle à balayage (DSC), analyse thermogravimétrique, chromatographie liquide (CLHP) ou en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CG-SM), ainsi que la spectroscopie ultraviolet-visible ou infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). La DSC est la technique de choix pour établir le critère de pureté et la FTIR la plus rapide. La CG-SM est nécessaire à l’identification des impuretés volatiles, tandis que la CLHP permet de détecter les fullerènes lourds et les dérivés du C₆₀. La deuxième partie a porté sur des aspects fonctionnels des fullerènes et nous avons, pour cela, utilisé des préparations pures selon les critères définis précédemment. Dans un premier temps, nous avons cherché à préciser le sous-compartiment cellulaire ciblé par le C₆₀ injecté in vivo chez la souris. Après administration d’une solution huileuse, les molécules de C₆₀ sont retrouvées dans le foie et la rate, à l’intérieur des cellules, parfois au niveau des mitochondries et du réticulum endoplasmique. La présence des molécules de C₆₀, au niveau des mitochondries a été corroborée par la mise en évidence de modifications spécifiques d’activité des enzymes de la mitochondrie (malate déshydrogénase et complexe I de la chaîne respiratoire). Dans un deuxième temps, nous avons abordé l’effet des fullerènes sur des cellules intervenant dans une dysrégulation immunologique où l’inflammation joue un rôle important : l’allergie. L’évènement cellulaire à l’origine des symptômes allergiques est la libération de médiateurs de l’inflammation et de la réponse immunitaire lors de l’activation dépendante des IgE des basophiles et des mastocytes. L’effet régulateur de C₆₀ et de quatre dérivés hydrosolubles, le fullérol, la β-cyclodextrine C₆₀, le dendro C₆₀ et le C₆₀ serinol-malonate, a été testé. L’innocuité des dérivés à des concentrations nanomolaires et leur pouvoir inhibiteur sur la dégranulation IgE et non IgE dépendante des lignées mastocytaires de rat a été vérifié in vitro. Dans un test d’activation cellulaire mesurant l’expression des marqueurs CD63 et CD203c par cytométrie de flux, nous montrons que les différents dérivés sont capables d’interférer ex vivo avec l’activation de basophiles de patients allergiques dans des conditions naturelles de sang total. Les taux d’inhibition dépendent des dérivés et des patients avec un maximum observé à 35% en présence de C₆₀ serinol-malonate. Ces inhibitions ont été reproduites sur des basophiles humains purifiés en étudiant des marqueurs d’activation supplémentaires CD107a et CD69. Les perspectives de ce travail portent sur la spécificité et les mécanismes d’inhibitions observés au niveau intracellulaire. Elles incluent, par exemple, l’étude des flux de calcium ou des protéines de fusion, ou des facteurs de transcription. / In 1985 Kroto discovered the third allotrope of carbon, fullerene, spherical molecule consists of 60 carbons with 1 nm in diameter with a specific physico-chemical characteristic. The chemical reactivity of C₆₀ is governed by addition reactions and its high affinity for scavenging free radicals thanks to its 30 double bonds. This property has been widely explored in the field of oxidative stress, in vitro and in vivo, where redox balance is involved, as physio-pathological situations involving inflammation and cellular degeneration. In particular, treatment with C₆₀ solubilized in olive oil extended life span in a rat experimental model. The product, marketed worldwide, has not yet been clinically tested. On the other hand, some preparations may contain impurities. It is therefore important to establish criteria for the purity and integrity of C₆₀ preparations. This thesis work consists of two parts. In the first physico-chemical part, a criterion of C₆₀ purity was established for evaluating the purity of several commercial preparations of C₆₀ with different origins using the following techniques: scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), liquid chromatography and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS), as well as ultraviolet-visible and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. The results show that FTIR is the easiest way to control the quality of C₆₀ and GC-MS is necessary for identifying volatile impurities, while HPLC remains essential for detecting other fullerenes and C₆₀ derivatives. The second part of the thesis deals with functional aspect of fullerenes and for this purpose we used the pure preparation of C₆₀ evaluated according to the previously defined criteria. In a first chapter, to precise the sub-cellular compartment targeted, the C₆₀ dissolved in olive oil were in vivo injected in mice. After administration, C₆₀ molecules were visualized in the liver and in the spleen, inside the cells and sometimes in mitochondria and endoplasmic reticulum. The targeting of [60]fullerene to the mitochondria was confirmed by a specific modification of the activities of mitochondrial enzymes (malate dehydrogenase and complex I of respiratory chain). In a second chapter we studied the effect of fullerenes on cells involved in an immune dysregulation where inflammation plays a role: allergy. The cellular mechanism at the basis of allergic symptoms is the release in circulation and tissues of mediators of inflammation and immune response from IgE-dependent activation of basophiles and mast cells. The regulatory effects of [60]fullerene and 4 hydrosoluble derivatives, fullerol, β-cyclodextrin [60]fullerene, dendro [60]fullerene and [60]fullerene serinol-malonate, were tested. In vitro experiments showed an absence of toxicity at nanomolar concentrations and inhibitory abilities on the IgE-dependent and -independent activation of the rat mast cell line (RBL). In a cellular activation test monitoring the expression of the degranulation and activation markers CD63 and CD203c on basophiles, by flow cytometry, we show that the various fullerenes are able also to inhibit the ex vivo activation of basophiles from peanut allergic patients in a natural physiological environment: in whole blood. Inhibition rates depend on patients and derivatives with a maximum inhibition observed at 35% in presence of [60]fullerene serinol-malonate. These inhibitions were reproduced on purified human basophiles by studying further activation markers CD107a and CD69. Working perspectives will be on the specificity and the mechanisms of inhibition by studying intracellularly calcium influx or the expression of fusion proteins and transcription factors.

Dans le cadre des travaux développés sur les coumarines et autres flavonoïdes au laboratoire (aurones inhibitrices de NFkB, polycycles chromaniques inhibiteurs de CDC25), le travail de la thèse a consisté à poursuivre dans ce domaine en construisant de nouvelles chalcones à partir de dérivés acétylés de coumarines par condensation avec des aldéhydes cinnamiques préparées suivant différentes méthodes. Les chalcones ainsi préparées ont été étudiées pour les effets antioxydants en utilisant la spectrophotométrie ainsi que pour l’inhibition des phosphatases CDC25 / As part of the work developed on coumarin and other flavonoids in our laboratory (aurones as potential NFK-B inhibitors, chromanic polycycles as CDC25 phosphatases inhibitors), the aim of this thesis was to pursue the research in this area by synthesizing new chalcones from acetylated coumarines derivatives by condensation with cynnamic aldehydes prepared by different methods. The prepared chalcones were studied for their antioxidant activity using spectrophotometry and for their inhibition of CDC25 phosphatases

L'huile de Sésame a un grand intérêt économique et industriel et est utilisée comme ressource biologique riche en protéines, en antioxydants et comme substrat de bioprocédés pour la production d'enzymes, d'antibiotiques ou de biopesticides. Nous avons préparé, par transestérification de l'huile via un ester méthylique, un mélange d'esters de l'acide vanillique (VNA) et obtenu un produit plus hydrosoluble VNA-2, qui a ensuite été encapsulé dans des billes de pectinate de calcium ou de zinc, visant à une libération contrôlée dans le colon. La dissolution des billes a été étudiée aux pH de l'estomac et du colon, et en milieu enzymatique. L'activité antioxydante du principe actif libéré a été évaluée in vitro par des tests DPPH et TRAP et des tests in vivo sont en cours sur le lapin.L'huile de Tamanu, huile végétale non comestible extraite des graines de Calophyllum inophyllum, est utilisée en médecine polynésienne traditionnelle et comme matière première en cosmétique; elle possède des propriétés thérapeutiques: effets antimicrobien, anti-inflammatoire, analgésique, anti-tumoral, cytoprotecteur anti-UV. Sa capacité antioxydante, celle de ses fractions résineuses et de coumarines isolées ont été évaluées par des tests basés sur la réduction de radicaux libres stables (DPPH) ou le piégeage de radicaux libres dérivés de l'oxygène impliqués dans le stress oxydant (TRAP). Les résultats montrent que la résine de Tamanu contient les principales fractions antioxydantes. La molécule la plus active au regard des deux tests est l'Inocalophylline B. Les inophyllums C et E présentent une activité antioxydante modérée vis à vis du test DPPH bien que ne portant pas de fonction hydroxyle / Sesame oil is of great economic and industrial interest. It is used as a protein or antioxidant rich biological resource and as a substrate for bioprocesses for enzymes, antibiotics or biopesticides production. We esterified sesame oil with methanol and then transesterified the resulting mixture with vanillic acid (VNA) in order to get a more water soluble mixture of vanillic esters of its fatty acids (VNA-2). VNA-2 was encapsulated in Ca or Zn pectine beads with the objective of a controlled release in the colon. Beads dissolution was followed in acidic (stomach) and basic (colon) media as well as in enzymatic medium. The antioxidant activity of the liberated substrate was evaluated by in vitro DPPH and TRAP tests and compared to that of the non-encapsulated product. In vivo experiments of drug release in the rabbit are in progress.Tamanu oil is a non-edible vegetable oil extracted from the seeds of Calophyllum inophyllum, widely used in traditional Polynesian medicine and as raw material in cosmetics. It exhibits various therapeutic properties: antimicrobial and anti-inflammatory, analgesic and anti-tumor, cytoprotective anti-UV. Antioxidant capacity of Tamanu oil, its resinous extracts and coumarins isolated from the latter were evaluated using standard tests, based on the reduction of a stable free radical (DPPH) or the scavenging of oxygen-derived radicals involved in oxidative stress. The results show that the resin contains Tamanu oil major antioxidant fractions. The more active molecule in both tests is inocalophylline B. The inophyllums C and E show a moderate antioxidant activity with respect to the DPPH test, while not bearing an hydroxyl group.

Les études épidémiologiques ont montré qu'une consommation régulière en tomate et ses produits dérivés de tomate permet de lutter contre diverses pathologies dégénératives associées notamment au stress oxydant (maladies cardiovasculaires, cancers etc..). Les effets bénéfiques pourraient être dus au lycopène pigment rouge de la tomate et/ou à ses métabolites qui interviendraient dans ce processus soit de part leurs capacités antioxydantes, soit au travers de la régulation de l’expression de gènes. Dans ce contexte, quatre familles de molécules dérivées du lycopène, pouvant être des métabolites potentiels, ont été ciblées pour la synthèse organique : les apo-11-lycopénoïdes, les apo- 14’-lycopénoïdes, les apo-12’-lycopénoïdes et les apo-10’-lycopénoïdes. Chacune des familles a été synthétisée, via des réactions de couplages tels que Wittig et Horner-Wadsworth-Emmons, avec quatre fonctions chimiques terminales : ester, acide carboxylique, alcool et aldéhyde. Par la suite deux types de propriétés physico-chimiques des composés synthétisés ont été étudiés : mesure du pouvoir antioxydant dans des conditions expérimentales mimant un stress oxydant dans le compartiment gastro-intestinal (inhibition de la peroxydation lipidique initiée par la metmyoglobine en milieu micellaire) et une étude d’interaction avec l'albumine de sérum humain, protéine impliquée dans le transport des acides gras dans le plasma. / Epidemiological studies have shown that regular consumption of tomatoes and its derived products participate to the prevention of degenerative pathologies associated with oxidative stress (cardiovascular disease, cancers). The beneficial effects could come from lycopene and/or its metabolites. In this context four families of lycopene derived compounds, mimicking possible metabolites, were targeted to be synthesized: the apo-11- lycopenoids, the apo-14’- lycopenoids, the apo-12’- lycopenoids and the apo-10’-lycopenoids. For each family, Wittig and Horner- Wadsworth-Emmons coupling reaction were used and four different ending functions were obtained: ester, carboxylic acid, alcohol and aldehyde. Then two physico-chemical properties were studied: antioxidant effect mimicking oxidative stress in the gastro-intestinal tract (inhibition of lipidic peroxidation initiated by metmyoglobin protein in micellar medium) and study of the interaction with human serum albumin, a protein involved in the transport of fatty acid in the plasma.

Pterocarpus erinaceus Poir. (Fabaceae) est une plante médicinale utilisée dans la prise en charge de nombreuses pathologies dont les maladies à composante inflammatoire au Burkina Faso. Les feuilles, le tronc, et les racines sont utilisés comme remède dans le traitement des dermatoses, de l’inflammation, de l’ulcère, du rhumatisme, de la dysenterie, le paludisme, etc. L’objectif de ce travail était de mener des études phytochimiques et pharmacologiques sur des extraits de Pterocarpus erinaceus Poir. (Fabaceae) afin d’évaluer l’innocuité et l’efficacité de cette plante en vue d’obtenir des pré-requis pour le développement d’un phytomédicament. L’étude phytochimique a été réalisée en utilisant des méthodes chromatographiques (CCM, SPE, CC, VLC, MPLC, CLHP) et spectroscopiques (RMN 1D et 2D). Cette étude a permis d’isoler 18 molécules dont 14 identifiées à savoir la friedeline (2 fois), le lupeol, l’épicatechine, la rutine, la lutéoline, la quercétine-3-O-sophoroside, le kaempferol-3-Osophoroside, la quercétine-3-O-β-glucose, le stigmastérol, la friedeline, le 3α-hydroxyfriedelan-2-one, l’α-sophoradiol et le maltol 6-O-apiofuranoside-glucopyranoside. L’étude sur la toxicité aiguë a montré que les décoctés des feuilles (DECFEU), d’écorces de tronc (DECEC), d’écorces de racines (DECRA) et les extraits méthanoliques des feuilles (MeOH K), d’écorces du tronc (MeOH B) sont considérés comme des substances faiblement toxiques selon l’échelle de toxicité de Hodge et Sterner et de l’OMS. Les effets antiinflammatoires, analgésiques et antipyrétiques des extraits issus des écorces de tronc, des feuilles et des racines ont été validés sur des modèles animaux. Les résultats obtenus dans les tests in vitro (antioxydant, tests sur l’inhibition de la production de TNF α et de nitrite cellulaires, de la peroxydation lipidique et de la lipoxygénase) montrent que les extraits manifestent des effets intéressants; plus particulièrement l’extrait méthanolique des écorces du tronc (MeOH B) qui a le meilleur pouvoir antioxydant (ARP = 5 ; TEAC = 0,9) et la forte inhibition sur la peroxydation lipidique (37,25 %) et sur la lipoxygénase (97,69 %). Par contre l’extrait méthanolique des feuilles (MeOH K) a présenté la forte inhibition à la concentration de 50 μg/mL sur la production de TNF α (37,35 % et 30 %) et de NO (95 % et 50%) dans la culture de macrophages activés par LPS et LPS/IFN γ / Pterocarpus erinaceus Poir. (Fabaceae) is a medicinal plant used in the treatment of several diseases including diseases inflammatory component in Burkina Faso. The leaves, stem and roots are used as a drug in the treatment of skin diseases, inflammation, ulcer, rheumatism, dysentery, malaria. The aim of this study was to carry out phytochemical and pharmacological studies on extracts of Pterocarpus erinaceus Poir. (Fabaceae) to evaluate the safety and efficacy of this plant to obtain the data for the development of a drug. Phytochemical study has been performed using chromatographic methods (TLC, SPE, CC, VLC, MPLC, HPLC) and spectroscopic (1D and 2D NMR). This study has been leading to isolated 18 molecules including 14 identified namely friedelin, lupeol, epicatechin, rutin, luteolin, quercetin-3-O-sophorosid, kaempferol-3-O-sophorosid, quercetin-3-O-β-glucose, stigmasterol, 3α-hydroxyfriedelan-2-on, α-sophoradiol, maltol-6-O-apiofuranosideglucopyranoside. The test on acute toxicity showed that the decoction of the leaves (DECFEU), stem (DECEC), roots (DECRA) and methanol extracts of leaves (MeOH K), stem bark (MeOH B) are considered slightly toxic substances according to the toxicity scale of Hodge and Sterner and WHO. The anti-inflammatory, analgesic and antipyretic extracts from the stem bark, leaves and roots have been validated en animal models. The results obtained in vitro test (antioxidant test, tests on the inhibition of the production of cellular TNF α and nitrite, lipid peroxidation and lipoxygénase) showed that the extracts exhibited effects, especially the methanol extract stem bark (MeOH B) which has the best antioxidant power (ARP = 5; TEAC = 9) and the strongest inhibition of lipid peroxidation (37.25 %) and lipoxygénase (97.69 %). However the methanol extract of leaves (MeOH K) presented strong inhibition at a concentration of 50 μg/mL on the production of TNF α (37.35 % and 30 %) and NO (95 % and 50 %) in the macrophages cultures active by LPS and LPS/INF-γ

Les études épidémiologiques ont montré qu'une consommation régulière en tomate et ses produits dérivés de tomate permet de lutter contre diverses pathologies dégénératives associées notamment au stress oxydant (maladies cardiovasculaires, cancers etc..). Les effets bénéfiques pourraient être dus au lycopène pigment rouge de la tomate et/ou à ses métabolites qui interviendraient dans ce processus soit de part leurs capacités antioxydantes, soit au travers de la régulation de l'expression de gènes. Dans ce contexte, quatre familles de molécules dérivées du lycopène, pouvant être des métabolites potentiels, ont été ciblées pour la synthèse organique : les apo-11-lycopénoïdes, les apo- 14'-lycopénoïdes, les apo-12'-lycopénoïdes et les apo-10'-lycopénoïdes. Chacune des familles a été synthétisée, via des réactions de couplages tels que Wittig et Horner-Wadsworth-Emmons, avec quatre fonctions chimiques terminales : ester, acide carboxylique, alcool et aldéhyde. Par la suite deux types de propriétés physico-chimiques des composés synthétisés ont été étudiés : mesure du pouvoir antioxydant dans des conditions expérimentales mimant un stress oxydant dans le compartiment gastro-intestinal (inhibition de la peroxydation lipidique initiée par la metmyoglobine en milieu micellaire) et une étude d'interaction avec l'albumine de sérum humain, protéine impliquée dans le transport des acides gras dans le plasma.

Canna edulis, une plante amylacée pluriannuelle, de la famille Cannaceae, originaire d'Amérique du Sud, accumule de l'amidon dans son rhizome. L'objectif des travaux de thèse est d'étudier la culture du Canna à La Réunion en fonction des conditions pédoclimatiques et des saisons avec caractérisation de la qualité des rhizomes selon ses stades de développements. Sept parcelles expérimentales sont suivies sur deux sites contrastés : la Plaine des Palmistes et Bassin Plat. Tout au long de la croissance des plants, des données sont enregistrées sur la qualité des sols, la pluviométrie, les températures moyennes, et le rayonnement pour caractériser les sites. Des indicateurs de stades de développements sont suivis pour informer de l'état de maturité des plants et évaluer l'effet des conditions pédoclimatiques sur leur développement. Des échantillonnages réguliers sont réalisés pour caractériser le développement et la composition des rhizomes mais également les propriétés technologiques et intérêts nutritionnels en fonction de leurs maturités. C'est ainsi que des dosages d’amidons, de sucres libres, en lien avec la viscosité et la gélatinisation, de même que les teneurs en composés phénoliques et leur activité antioxydantes, ont été évalués sur plusieurs types de produits intermédiaires : rhizomes lyophilisés, amidons ou fibres alimentaires. Outre son caractère innovant dans le domaine des procédés d'extraction d’amidon à forte valeur ajoutée, la particularité de ce travail de thèse réside dans le fait qu'il s'inscrit dans le cadre plus vaste de mise en place de la filière Canna et de sa valorisation agronomique, technologique et nutritionnelle. / Canna edulis, is a multiannual plant, from the Cannaceae family, originating from South America, that accumulate starch in its rhizome. This thesis work aims to study Canna’s culture on Réunion Island depending on soil, climate and season specificities using rhizome quality changes depending on the plants development stages. Seven experimental crops were followed at two contrasted sites: La Plaine des Palmistes and Bassin Plat. During plant growth, soil quality, rain, mean temperatures and solar radiation data were collected in order to characterize the planting locations. Development stage indicators were monitored to enlighten plants maturity status and evaluate soil and climate effects on their development. Regular samplings were scheduled to characterize the rhizomes development and composition but also their technological properties and nutritional interests as influenced by their maturity. Thus, starch, free sugars, viscosity, gel formation properties as well as phenolics contents and their antioxidant activities were evaluated on several intermediate products namely freeze-dried rhizomes, starches and dietary fibers. Besides its innovative nature on the high-valued starch extraction process field, this thesis particularity relies on the fact that it is integrated in the wide project of Canna culture settlement and its agronomic, technologic and nutritional enhancement.

L'enrichissement d'aliments courants avec des composés bioactifs aide à promouvoir la santé et réduire le risque de maladies. Cependant, la plupart des bioactifs à propriétés biologiques intéressantes sont de nature hydrophobe et donc présentent des limites d’incorporation dans les aliments dues à leur faible solubilité dans les matrices aqueuses. De plus, leurs activités biologiques se heurtent à des facteurs extrêmes lors des procédés de formulation et de fabrication du produit telle que les fluctuations de pH, de température et de pression. Pour ce, l’encapsulation des bioactifs dans des matrices « biosourcée » s’avèrent être une solution pour améliorer leur biodisponibilité et préserver leurs propriétés fonctionnelles. Dans cette étude, nous avons choisi de traiter le cas de la curcumine, composé phénolique hydrophobe présentant diverses activités biologiques intéressantes telles que notamment une activité antioxydante importante, mais dont l'action est limitée de par sa faible biodisponibilité. Le choix de la matrice d’encapsulation s’est porté sur la micelle de caséine, véritable matrice naturelle et efficace aux propriétés technofonctionnelles variées. Cette thèse a permis de démontrer l’interaction hydrophobe entre la micelle de caséine et la curcumine via les résidus tryptophane. L'incorporation de la curcumine au sein de la micelle de caséine n’influence ni les propriétés structurales (taille, charge de surface et structure interne) ni les propriétés fonctionnelles (gélification) de la micelle. Sachant qu'un des objectifs d'application pourrait être la production d’un yaourt enrichi en curcumine, l’étude de l’interaction entre la curcumine et les bactéries lactiques du yaourt est nécessaire. Il a ainsi été démontré que la curcumine s’adsorbe sur les enveloppes bactériennes de Lactobacillus bulgaricus et préférentiellement sur Streptococcus thermophilus sans inhiber leur croissance et leur pouvoir acidifiant. Une fois en contact avec les micelles de caséines et les LAB, la curcumine se partage entre la micelle et les enveloppes bactériennes pour établir un équilibre. Sachant que la plupart des industries agroalimentaires utilisent dans les étapes de formulation des ingrédients sous forme de poudres plutôt que sous forme liquide, la production d’une poudre de micelle de caséine dopée en curcumine préservant l’activité antioxydante du bioactif tout en conservant les propriétés technofonctionnelles de la micelle de caséine a été réalisée par séchage par atomisation / Enriching common foods with bioactive compounds could help promote health and reduce the risk of diseases. However, most bioactives with interesting biological properties are hydrophobic and therefore have incorporation limits in foods due to their low solubility in aqueous matrices. In addition, their biological activities encounter extreme factors in the formulation and manufacturing processes of the product such as pH, temperature and pressure fluctuations. To this end, the encapsulation of the bioactive elements in "bio" matrices is a solution for improving their bioavailability and preserving their functional properties. In our study, we chose to treat curcumin, a hydrophobic phenolic compound, with various interesting biological activities such as its important antioxidant activity. The choice of the encapsulation matrix was turned to the casein micelle, an effective encapsulation matrix with desired technofunctional properties. This thesis has demonstrated the hydrophobic interaction between the casein micelle and curcumin via tryptophan residues. The addition of curcumin in solution to the casein micelle did not influence the structural properties (size, ζ-potential and internal structure) nor the functional properties (gelling) of the micelle. Knowing that the ultimate goal is the production of yogurt enriched with curcumin, the study of the interaction between curcumin and lactic bacteria of yoghurt is necessary. Indeed, curcumin adsorbs on the bacterial envelopes of Lactobacillus bulgaricus and preferentially on Streptococcus thermophilus without inhibiting their growth and their acidifying power. Once in contact with casein micelles and LABs, curcumin is partitioned between the micelle and the bacterial envelopes to establish a balance. Given that most agro-food industries use more powder rather than aqueous solutions in formulation stages, the production of curcumin-doped casein micelle powder protecting the antioxidant activity of the bioactive while preserving the technofunctional properties of the casein micelle was carried out by spray-drying

La phytothérapie désigne la médecine fondée sur les extraits de plantes et les principes actifs naturels. Devant l’augmentation considérable du nombre de diabétiques, de nombreux chercheurs ont cherché à évaluer l’action pharmacologique de certaines plantes traditionnelle. Le jojoba (Simmondsia chinensis) est un arbuste de la famille des Simmondsiacées qui possède de nombreuses propriétés liées à une composition très riche et très diversifiée. Les objectifs poursuivis au cours de cette thèse étaient de valider l’utilisation du jojoba dans la prévention de diabète de type 2 et de ses complications en évaluant l’effet antioxydant in vitro d’un extrait aqueux de jojoba et en le comparant à un extrait purifié, la simmondsine, sur une lignée pancréatique, et démontrant l’efficacité de différents extraits de la graine de jojoba sur une lignée cellulaire hépatique suite à une hyperglycémie chronique et un hyperinsulinisme et enfin en validant in vivo l’efficacité du jojoba sur un modèle d’intolérance au glucose induit chez le rat à l’aide d’une alimentation riche en fructose et en graisse (HFHF). Les résultats in vitro ont montré que les différents extraits de la graine de jojoba testés ne possèdent aucune toxicité sur les lignées cellulaires mais permettent d’assurer une protection face à un stress oxydant induit par une hyperglycémie et un hyperinsulinisme. Cette protection semble être liée à l’inhibition en amont de l’expression de l’enzyme pro-oxydante p22phox. In vivo, l’étude sur le modèle de rat HFHF a permis de confirmer l’effet anorexigène du jojoba associé à un effet curatif sur les complications, notamment hépatiques et rénales, qui pourrait être lié à son pouvoir anti-oxydant. Cette étude a ainsi permis de démontrer l’efficacité des graines de jojoba dans le traitement du diabète et de ses complications. / Herbal medicine refers to medicine based on plant extracts and natural active ingredients. As the number of diabetic patient increase dramatically, many researchers have sought to evaluate the pharmacological action of several traditional plants. The jojoba (Simmondsia chinensis) is a shrub of the family Simmondsiaceae which has many properties linked to a very rich and diversified composition. The objectives pursued during this thesis were to validate the use of jojoba in the prevention of type 2 diabetes and its complications by evaluating in vitro the antioxidant effect of an aqueous extract of jojoba and compare this extract to a pure molecule, the simmondsin, on a pancreatic beta cell line, by demonstrating the efficacy of the various extracts of the jojoba seed on a hepatic cell line following chronic hyperglycemia and hyperinsulinemia and finally by validating in vivo the efficacy of jojoba on rat a model of glucose intolerance induced by high-fat high-fructose diet (HFHF). The results in vitro showed that the various extracts of the jojoba seed tested were not cytotoxic on the cell lines but provided protection against oxidative stress induced by hyperglycemia and hyperinsulinemia. This protection appears to be related to the inhibition of the expression of the p22phox pro-oxidant enzyme. In vivo, the study on the HFHF rat model confirmed the anorectic effect of jojoba combined with a curative effect on complications, in particular liver and kidney damage, which could be linked to its antioxidant properties. This study demonstrated the efficacy of jojoba seeds in the treatment of diabetes and its complications.