Une antisepsie-désinfection (ATS-D) efficace est fondamentale si l'on considère le manque de traitements antiviraux spécifiques, l'émergence de nouveaux virus et l'accroissement du nombre d'infections nosocomiales virales. A ce jour, une seule norme Européenne, la norme NF EN 14476+A1, propose un cadre pour évaluer l'activité ATS-D antivirale en médecine Humaine et certaines améliorations sont encore nécessaires.Dans ce but, nous avons développé et validé, biologiquement et physico-chimiquement, un protocole pour évaluer l'activité ATS-D antivirale. Ce dernier est basé sur une méthode originale de filtration sur gel faisant appel à des colonnes de Séphadex™ G-25 et G-10 de notre conception comme moyen de neutralisation. Nous avons ainsi évalué, sur le coronavirus Humain 229E (HCoV 229E), les activités ATS-D de deux molécules de référence, la chlorhexidine (CHX) et l'hexamidine (HXM), ainsi que de deux calixarènes : le tetra-para-sulfonato-calix[4]arène (C[4]S) et le 1,3-bis(bithiazolyl)-tetra-para-sulfonato-calix[4]arène (C[4]S-BTZ). Selon la norme Européenne, pour qu'une formulation puisse prétendre à une activité ATS-D antivirale, il faut qu'elle induise une diminution de 4 log10 dans les titres viraux. L'HXM et le C[4]S n'ont montré qu'une très faible activité vis à vis du HCoV 229E. La CHX a montré quant à elle une activité beaucoup plus intéressante bien qu'elle ne puisse néanmoins pas prétendre à une activité ATS sur le HCoV 229E. Enfin, le C[4]S-BTZ a montré une activité comparable, voire meilleure, que la CHX. Son activité s'est en effet avérée plus rapide, rémanente et dénuée de cytotoxicité, contrairement à la CHX / Efficient antisepsis-disinfection is fundamental, considering the lack in antiviral treatments, the emergence of new viruses and the raising of viral nosocomial infections. Only one European Standard (NF EN 14476 + A1) proposes a frame to evaluate antiseptic antiviral activity in Human medicine and some improvements are still needed. We thus developed and validated, biologically and physico-chemically, a virucidal assay based on an original gel filtration method, using “in-house” G-25 and G-10 Sephadex™ columns, as neutralization method. We evaluated, on the Human coronavirus 229E (HCoV 229E), the antiseptic activity of two reference molecules, chlorhexidine (CHX) and hexamidine (HXM), and of two new potent antiviral drugs: the tetra-para-sulfonatocalix[4]arene (C[4]S) and the 1,3-bis(bithiazolyl)-tetra-para-sulfonato calix[4]arene (C[4]S-BTZ). A 4 log10 reduction in viral titers is required, according to the European Standard.HXM and C[4]S showed almost no activity on the HCoV 229E. Considering the CHX, it showed a quite interesting activity, even if it did not reach the threshold to pretend to an antiseptic activity on the HCoV 229E. Finally, The C[4]S-BTZ showed a comparable activity to the CHX, and even better. Thanks to this original method, we could highlight a new interesting molecule, the C[4]S-BTZ, which showed a close activity to the CHX, but faster, residual and exempt of cytotoxicity, whereas chlorhexidine did

Les huiles essentielles de citronnelle (Cymbopogon citratus), de géranium (Pelargonium graveolens) et de vétiver (Vetiveria zizanioides) sont utilisées partout dans le monde pour leur activité répulsive contre les principaux vecteurs (moustiques, tiques) de maladies infectieuses chez l'Homme (paludisme, chikungunya, …). L'application cutanée de ces produits naturels pour éviter le contact avec un vecteur n'avait pas été encore envisagée comme moyen de limiter les premiers stades de l’infection par l'agent pathogène transmis par le vecteur. Pour vérifier cette hypothèse, les travaux ont été consacrés à la mise en place d'un cadre structuré pour la réévaluation chimique et biologique des trois huiles essentielles sur le modèle du virus du Ross River (alphavirus) de la même famille que le virus du Chikungunya. La caractérisation chimique des huiles essentielles avec une technique de haute résolution (GC×GC/TOF-MS) a permis d'établir leur profil chémotypique précis. L'utilisation de marqueurs spécifiques (clones moléculaires du virus) a permis d'établir l'inhibition de la réplication virale en fonction des conditions d'application des huiles essentielles de géranium et citronnelle. Ces résultats suggèrent l'intérêt d’une huile essentielle répulsive dans les premiers stades d'une infection par un vecteur. À ce titre, l'étude comparative établit la haute valeur ajoutée de l'huile essentielle de géranium et oriente la recherche de nouveaux anti-infectieux naturels vers des complexes riches en monoterpènes. / Essential oils of citronella (Cymbopogon citratus), geranium (Pelargonium graveolens) and vetiver (Vetiveria zizanioides) are used worldwide as topical repellent against the main vectors (mosquitoes, ticks) of human infectious diseases (Malaria, chikungunya, …). Skin treatment with these natural products, initially to avoid contact with the vector had not yet been considered as a way to disrupt the early stages of infection when the repelling action fails. To check this hypothesis, a structured framework has been performed for the chemical and biological re-evaluation of the three essential oils. The latter was tested against Ross River virus (alphavirus) that belongs to the same family of Chikungunya virus. Analysis of essential oils using a high-resolution technique (GC × GC / TOF-MS) resulted in a more accurate chemotypical profile of the local production. The use of specific markers (molecular clones of the virus, Saclay CEA) allowed to establish the inhibition of viral replication depending of the conditions of geranium and citronella essential oils application. These results suggest the great interest of an essential oil topical repellent in the early stages of a vector infection. The comparative study established the high value of geranium essential oil and gave future direction to the discovery of new anti-infectious solutions from monoterpenes-rich natural complexes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aspects of bovine herpesvirus 5 (BoHV-5) pathogenesis and experimental therapies against BoHV-1 and BoHV-5 were investigated in vitro and in inoculated rabbits. In chapter 1, we investigated the role of nitric oxide (NO), a component of innate immunity against pathogens, in the neurological disease by BoHV-5 in rabbits. Spectrophotometry for NO products revealed that NO levels were significantly increased in several regions of the brain of rabbits with neurological disease [F(4, 40)=3.33; P<0.02]. Quantification of NO levels in the brain at different time points after virus inoculation revealed a gradual increase [F(12, 128)=2.82; P<0,003], correlated spatially and temporally with virus dissemination within the brain and preceding the development of neurological signs. Thus, we propose that the overproduction of NO in the brain of BoHV-5-infected rabbits may participate in the pathogenesis of neurological disease. In chapter 2, the activity of three anti-herpetic drugs was tested against BoHV-1, BoHV-2 and BoHV-5 in vitro by plaque reduction assay. Acyclovir was moderately active against the three viruses; Gancyclovir was moderately effective against BoHV-2, and to a lesser extent against BoHV-5, being poorly active against BoHV-1. Foscarnet (PFA) exhibited the most pronounced antiviral activity, being the only drug that, at the concentration of 100 ìg/mL, completely inhibited plaque formation by all three viruses. In chapter 3, we report the activity of PFA in rabbits inoculated with BoHV-1 or BoHV-5. Rabbits inoculated with BoHV-5 and treated with 100 mg/kg of PFA presented mortality rates (11/22 or 50%) statistically lower than non-treated controls (21/22 ou 95.4%) (P<0.0008). A significant reduction in the mean virus titers was observed at day 3 pi, the peak of virus shedding [F(9,108) = 2,23; P<0.03]. Reduction in virus shedding, frequency, severity and duration of ocular signs were also observed in rabbits inoculated with BoHV-1 into the conjunctival sac, comparing to the controls. The prolonged incubation period and the reduction in the duration of the clinical course of the PFA-treated group was significant (P<0.005 and P<0.04, respectively). Therefore, the activity of PFA in vivo against BoHV-1 and BoHV-5 may be exploited in further experimental therapies. In chapter 4, we investigated the effect of the inhibition of the inducible isoform of nitric oxide synthase (iNOS), associated or not with PFA treatment, on neurological infection by BoHV-5 in rabbits. Groups of BoHV-5-inoculated rabbits were treated with the iNOS inhibitor aminoguanidine (AG); with PFA; with both drugs; or maintained as virus controls. Morbidity and mortality rates were 100% (6/6) in the groups AG and CV, 66.7% (4/6) in the group PFA and 83.3% (5/6) in the group AG+PFA. The incubation period was significantly lower (P<0.05) and the onset of neurological disease occurred earlier and was more severe in the group AG. These results demonstrate that treatment with PFA reduced morbidity and mortality rates associated to BoHV-5 infection, that AG treatment anticipated the development of neurological signs, and that the development of neurolocial disease was delayed in the group treated with both drugs. Taken together, these results contribute to the knowledge of the pathogenesis of BoHV-5 neurological disease and pave the way for other experimental pathogenesis and therapy studies. / Aspectos da patogenia da infecção neurológica pelo herpesvírus bovino 5 (BoHV-5) e terapias experimentais contra o BoHV-1 e BoHV-5 foram estudados in vitro e em coelhos inoculados. O capítulo 1 relata a investigação do papel do óxido nítrico (NO), um componente da imunidade inata contra patógenos, na doença neurológica produzida pelo BoHV-5 em coelhos. Espectrofotometria para os produtos de degradação do NO revelou um aumento significativo nos seus níveis em várias regiões do encéfalo de coelhos infectados (F(4, 40)=3.33; P<0,02). A quantificação do NO no encéfalo nos dias seguintes à inoculação viral revelou um aumento gradativo (F(12, 128)=2.82; P<0,003), correlacionado temporal e espacialmente com a invasão e disseminação viral, e precedendo o desenvolvimento de sinais neurológicos. Sugere-se, assim, que a produção aumentada de NO em resposta à infecção possa participar da patogenia dessa doença neurológica. No capítulo 2, investigou-se a atividade de três fármacos antivirais frente ao BoHV-1, BoHV-2 e BoHV-5 in vitro pelo teste de redução do número de placas. O Aciclovir foi moderadamente ativo frente aos três vírus; o Ganciclovir apresentou atividade moderada frente ao BoHV-2 e, em menor grau, contra o BoHV-5, sendo ineficaz frente ao BoHV-1. O Foscarnet (PFA) apresentou a atividade antiviral mais pronunciada, sendo o único fármaco que, na concentração de 100 μg/mL, inibiu completamente a produção de placas pelos três herpesvírus bovinos. No capítulo 3, investigou-se a atividade do PFA em coelhos inoculados com o BoHV-1 ou BoHV-5. Coelhos inoculados com o BoHV-5 e tratados com 100 mg/kg do PFA apresentaram índices de mortalidade (11/22; 50%) estatisticamente inferiores aos controles não-tratados (21/22; 93,7%) (P<0,0008). Uma redução significativa no título médio de vírus foi observada no dia 3 pi, pico da excreção viral [F(9,108) = 2,23; P<0,03]. Em coelhos inoculados no saco conjuntival com o BoHV-1 e tratados com o PFA, foram observadas reduções na excreção viral, na frequência, severidade comparando-se com o grupo controle. O período de incubação prolongado e a redução na duração do curso clínico no grupo tratado foi significante (P<0,005 e P<0,04, respectivamente). A atividade antiviral do PFA in vivo contra o BoHV-1 e BoHV-5 abre a perspectiva para outras terapias experimentais. No capítulo 4, investigou-se o efeito da inibição da isoforma induzível da enzima óxido nítrico sintase (iNOS), associada ou não ao tratamento com o PFA, na infecção neurológica pelo BoHV-5 em coelhos. Grupos de coelhos inoculados com o BoHV-5 foram tratados com o inibidor da iNOS aminoguanidina (AG); com PFA; com ambos os fármacos; ou não receberam tratamento. Os índices de morbidade e mortalidade foram de 100% (6/6) nos grupos AG e controle; 66,7% (4/6) no grupo PFA e 83,3% (5/6) no grupo AG+PFA. O período de incubação foi significativamente menor (P<0,05) e os sinais neurológicos foram mais precoces e severos nos animais do grupo AG. Portanto, o tratamento com PFA reduziu a morbidade e mortalidade associadas com a infecção pelo BoHV-5; o tratamento com AG resultou no agravamento e na antecipação do quadro neurológico e no grupo tratado com ambos os fármacos observou-se um desenvolvimento mais tardio dos sinais neurológicos. Esses resultados contribuem para o conhecimento da patogenia da doença neurológica pelo BoHV-5 e abrem perspectivas para estudos adicionais de patogenia e terapêutica anti-herpesvírus.

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse a été centré sur une nouvelle famille de flavones aux propriétés antivirales. Mon travail de thèse avait pour premier objectif d'améliorer la synthèse de la ladanéine (tête de série) et permettre l'accès à d’autres analogues. Un développement méthodologique a permis de mettre au point une synthèse compatible avec les procédés industriels qui permette d'améliorer les rendements et de raccourcir significativement les délais d'obtention. De plus, aucune purification par colonne de silice n’est nécessaire. Une étude physico-chimique détaillée a ensuite été menée. Les propriétés acido-basiques de la série de composés ont d'abord été évaluées avant l'étude des propriétés électrochimiques. Ces données sont déterminantes pour une meilleure compréhension du mécanisme d'action de ces flavones. La complexation au Fe(III) a été également démontrée comme essentielle pour l’activité antivirale de ces composés. Les propriétés de complexation de ce cation ont donc été étudiées et ont apporté des informations importantes. Finalement, dans le but d’améliorer les propriétés pharmacocinétiques de ces agents virucides, des formulations originales avec le Mg(II), cation biocompatible, ont été élaborées et étudiées. / The research work presented in this manuscript was centered on a novel flavone series displaying potent antiviral activities toward enveloped viruses such as HCV. The first goal of my research work was to improve the synthesis of ladanein (the lead antiviral compound) and to allow an easy access to a broad range of analogues. A methodological approach allowed setting up a synthetic route compatible with industrial processes with high yields and significantly shortened preparation time. Furthermore, no silica gel column chromatography was needed throughout the synthetic route. A thorough physico-chemical study was then undertaken. The acido-basic properties of this homogenous series of compounds were first evaluated prior to the investigation of their electrochemical parameters. These data are essential for a deeper understanding of the mechanism of action of these polyphenolic compounds. Fe(III) was shown to be essential for the antiviral activity of these compounds and, hence, the Fe(III) complexation properties of the flavones have been studied and provided important information. Last but not least, in order to improve the pharmacokinetic properties of the flavones, original formulation approaches using the biocompatible Mg(II) cation were undertaken and thoroughly investigated.

Cette thèse traite de la résistance du VIH-1 aux antirétroviraux, en particulier de l'activité antivirale de plusieurs inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse (INNTI) ainsi que des inhibiteurs de protéase (IP). Nous avons exploré l’émergence et la spécificité des voies de mutations qui confèrent la résistance contre plusieurs nouveaux INNTI (étravirine (ETR) et rilpivirine (RPV)) (chapitres 2 et 3). En outre, le profil de résistance et le potentiel antirétroviral d'un nouvel IP, PL-100, est présenté dans les chapitres 4 et 5. Pour le premier projet, nous avons utilisé des sous-types B et non-B du VIH-1 pour sélectionner des virus résistants à ETR, et ainsi montré que ETR favorise l’émergence des mutations V90I, K101Q, E138K, V179D/E/F, Y181C, V189I, G190E, H221H/Y et M230L, et ce, en 18 semaines. Fait intéressant, E138K a été la première mutation à émerger dans la plupart des cas. Les clones viraux contenant E138K ont montré un faible niveau de résistance phénotypique à ETR (3,8 fois) et une diminution modeste de la capacité de réplication (2 fois) par rapport au virus de type sauvage. Nous avons également examiné les profils de résistance à ETR et RPV dans les virus contenant des mutations de résistance aux INNTI au début de la sélection. Dans le cas du virus de type sauvage et du virus contenant la mutation unique K103N, les premières mutations à apparaître en présence d’ETR ou de RPV ont été E138K ou E138G suivies d’autres mutations de résistance aux INNTI. À l’inverse, dans les mêmes conditions, le virus avec la mutation Y181C a évolué pour produire les mutations V179I/F ou A62V/A, mais pas E138K/G. L'ajout de mutations à la position 138 en présence de Y181C n'augmente pas les niveaux de résistance à ETR ou RPV. Nous avons également observé que la combinaison de Y181C et E138K peut conduire à un virus moins adapté par rapport au virus contenant uniquement Y181C. Sur la base de ces résultats, nous suggérons que les mutations Y181C et E138K peuvent être antagonistes. L’analyse de la résistance au PL-100 des virus de sous-type C et CRF01_AE dans les cellules en culture est décrite dans le chapitre 4. Le PL-100 sélectionne pour des mutations de résistance utilisant deux voies distinctes, l'une avec les mutations V82A et L90M et l'autre avec T80I, suivi de l’addition des mutations M46I/L, I54M, K55R, L76F, P81S et I85V. Une accumulation d'au moins trois mutations dans le rabat protéique et dans le site actif est requise dans chaque cas pour qu’un haut niveau de résistance soit atteint, ce qui démontre que le PL-100 dispose d'une barrière génétique élevée contre le développement de la résistance. Dans le chapitre 5, nous avons évalué le potentiel du PL-100 en tant qu’inhibiteur de protéase de deuxième génération. Les virus résistants au PL-100 émergent en 8-48 semaines alors qu’aucune mutation n’apparaît avec le darunavir (DRV) sur une période de 40 semaines. La modélisation moléculaire montre que la haute barrière génétique du DRV est due à de multiples interactions avec la protéase dont des liaison hydrogènes entre les groupes di-tétrahydrofuranne (THF) et les atomes d'oxygène des acides aminés A28, D29 et D30, tandis que la liaison de PL-100 est principalement basée sur des interactions polaires et hydrophobes délocalisées à travers ses groupes diphényle. Nos données suggèrent que les contacts de liaison hydrogène et le groupe di-THF dans le DRV, ainsi que le caractère hydrophobe du PL-100, contribuent à la liaison à la protéase ainsi qu’à la haute barrière génétique contre la résistance et que la refonte de la structure de PL-100 pour inclure un groupe di-THF pourrait améliorer l’activité antivirale et le profil de résistance. / This thesis focuses on HIV-1 drug resistance and on the antiviral activity of several non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs) and protease inhibitors (PIs). We have explored the mutational pathways and resistance patterns of several new NNRTIs (etravirine (ETR) and rilpivirine (RPV)) (Chapters 2 and 3). In addition, the drug resistance profile and potential of a novel protease inhibitor (PI) PL-100 is presented in Chapters 4 and 5. In the first project, we used both B and non-B subtypes of HIV-1 to select for ETR resistance and showed that ETR selected for mutations at positions V90I, K101Q, E138K, V179D/E/F, Y181C, V189I, G190E, H221H/Y and M230L within 18 weeks of commencing drug pressure. Interestingly, E138K was the first mutation to emerge in most instances. Viral clones containing E138K displayed low-level phenotypic resistance to ETR (3.8-fold) and modestly impaired replication capacity (2-fold) compared to wild-type virus. We also examined resistance patterns to ETR and RPV in viruses containing NNRTI mutations at baseline. In wild-type (wt) viruses and viruses containing K103N alone, E138K or E138G mutations were observed in the presence of either ETR or RPV drug pressure followed by the appearance of other NNRTI resistance mutations. Alternatively, subtype B viruses containing Y181C generated V179I/F or A62V/A on exposure to ETR or RPV drug pressure, respectively, but not E138K. The addition of mutations at position 138 to Y181C did not significantly enhance levels of resistance to ETR or RPV. We also observed that the combination of Y181C and E138K may lead to a less fit virus compared to virus containing Y181C alone. Based on these findings, we suggest that Y181C may be antagonistic to E138K. The tissue culture drug resistance analysis of PL-100 in subtype C and CRF01_AE viruses is described in Chapter 4. PL-100 selected for PI resistance mutations along either of two distinct pathways, one of which involved resistance mutations at positions V82A and L90M while the other involved a mutation at position T80I, with other mutations being observed at positions M46I/L, I54M, K55R, L76F, P81S and I85V. An accumulation of at least three mutations in the protease flap and enzyme active sites were required in each case for high-level resistance to occur, demonstrating that PL-100 has a high genetic barrier against the development of drug resistance. In Chapter 5, we evaluated the potential of PL-100 as a second generation HIV-1 protease inhibitor. PL-100 resistant variants emerged within 8-48 weeks while darunavir (DRV) did not select for resistance mutations over a period of 40 weeks. Structural modeling demonstrated that the high genetic barrier of DRV is due to numerous interactions with protease that include hydrogen-bonding to PR backbone oxygens at amino acid positions A28, D29 and D30 via di-tetrahydrofuran (THF) groups, while binding of PL-100 was predominantly based on polar interactions and delocalized hydrophobic interactions through its diphenyl groups. Our data suggest that hydrogen bonding contacts and the di-THF group in DRV, as well as the hydrophobic nature of PL-100, contribute to PI binding and a high genetic barrier for resistance and that redesigning the structure of PL-100 to include a di-THF group might improve it antiviral potency and drug resistance profile.

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Tesis por compendio / [ES] El objetivo de esta tesis doctoral ha sido proporcionar conocimientos fundamentales y prácticos relacionados con la valorización de la biomasa de setas, para comprender la relación estructura-funcionalidad de extractos acuosos ricos en ß-glucanos, en términos de capacidad inmunorreguladora, antioxidante y antiviral, así como las propiedades tecnológicas (gelificantes y emulsionantes). El objetivo de esta tesis doctoral también ha sido explorar la viabilidad de dicha biomasa en el desarrollo de materiales compostables para el envasado de alimentos. Inicialmente, se aplicó un proceso de extracción secuencial, que implicaba varios tratamientos consecutivos tanto acuosos con y sin temperatura como alcalinos, aplicados a setas de gran consumo (P. ostreatus, L. edodes y G. frondosa), con la finalidad de comprender cómo las diferencias iniciales en la composición y la arquitectura de la pared celular afectaban a la extracción de ß-glucano. A partir de los resultados obtenidos, se analizó en profundidad la aplicación potencial de extractos acuosos, ricos en ß-glucanos, del género Pleurotus, explorando cómo la composición de los extractos y la complejidad estructural de ß-glucanos afectaban a su capacidad inmunorreguladora. Los resultados evidenciaron que tanto Pleurotus ostreatus como sus estipes mostraron los mejores resultados, con una actividad inmunoestimulante mucho mayor que las otras especies de Pleurotus exploradas. En la segunda parte de esta tesis, se evaluaron las propiedades funcionales (antivirales y antioxidantes) y tecnológicas (gelificantes y emulsionantes) de los extractos acuosos de ß-glucano, purificados y sin purificar, de Pleurotus ostreatus y sus estipes. El proceso de purificación, como era de esperar, incrementó el porcentaje en carbohidratos (con un mayor aumento en los estipes), lo que se tradujo en una mayor viscosidad y capacidad gelificante. Además, el extracto obtenido de los estipes mostró una fuerte actividad antiviral frente a norovirus murino, probablemente atribuida a la mayor complejidad estructural de sus ß-glucanos. Aunque la presencia de proteínas en los extractos acuosos de ß-glucanos potenció sus propiedades emulsionantes, esta propiedad fue dependiente de la accesibilidad de la proteína para adsorberse en la interfase O/W, lo que también afectó a la viscosidad de las emulsiones resultantes. La quitina y los ß-glucanos son dos de los principales carbohidratos de las setas, y tienen un gran potencial en la formación de materiales de envasado. En la última parte de esta tesis, se investigó la viabilidad de la biomasa de residuos de setas para desarrollar materiales de envasado de alimentos biodegradables y compostables. Los resultados mostraron que la composición de la biomasa de champiñón y las temperaturas de procesado tuvieron un impacto en las propiedades fisicoquímicas de los films desarrollados y, todas fueron biodesintegrables en condiciones de compostaje según la norma ISO 20200. Por lo tanto, esta tesis doctoral representa un importante avance en la valorización de la biomasa de setas (seta entera y estipes) y pone de relieve su idoneidad para desarrollar nuevos ingredientes funcionales y materiales de envasado para aplicaciones alimentarias y de envasado de alimentos. / [CA] L'objectiu d'aquesta tesi ha sigut proporcionar els coneixements fonamentals i pràctics relacionats amb la valorització de la biomassa de bolets, per a comprendre la relació estructura-funcionalitat d'extractes aquosos rics en ß-glucans, en termes de capacitat immunoreguladora, antioxidant i antiviral, així com de les propietats tecnològiques (gelificants i emulsionants). L'objectiu d'aquesta tesi ha estat també l'exploració de la viabilitat d'aquesta biomassa pel desenvolupament de materials compostables per a l'envasat d'aliments. Inicialment, es va aplicar un procés d'extracció seqüencial, que implicava diversos tractaments consecutius, tant aquosos amb temperatura i sense, com alcalins, aplicats a bolets de gran consum (P. ostreatus, L. edodes i G. frondosa), per tal de comprendre com les diferències inicials en la composició i l'arquitectura de la paret cel·lular afectaven l'extracció de ß-glucà. A partir dels resultats obtinguts, es va analitzar en profunditat la potencial aplicació d'extractes aquosos, rics en ß-glucans, del gènere Pleurotus, explorant així com la composició dels extractes i la complexitat structural dels ß-glucans afectaven a la seua capacitat immunoreguladora. Els resultats van evidenciar que tant Pleurotus ostreatus com les seues estipes mostraren els millors resultats, amb una activitat immunoestimulant molt més gran que la obtinguda per a les altres espècies de Pleurotus explorades. A la segona part d'aquesta tesi, es van avaluar les propietats funcionals (antivirals i antioxidants) i tecnològiques (gelificants i emulsionants) dels extractes aquosos de ß-glucà, purificats i sense purificar, de Pleurotus ostreatus i les seues estipes. El procés de purificació, com calia esperar, va incrementar el percentatge en carbohidrats (amb un major augment en els estipes), cosa que es va traduir en una major viscositat i capacitat gelificant. A més, l'extracte obtingut dels estipes va mostrar una forta activitat antiviral contra norovirus murí, probablement atribuïda a la complexitat estructural més gran dels seus ß-glucans. Tot i que la presència de proteïnes en els extractes aquosos de ß-glucans va potenciar les seues propietats emulsionants, aquesta propietat va ser dependent de l'accessibilitat de la proteïna per adsorbir-se a la interfase O/W, cosa que també va afectar la viscositat de les emulsions resultants. La quitina i els ß-glucans són dos dels principals carbohidrats dels bolets, i tenen un gran potencial en la formació de materials d'envasament. Així, a la darrera part d'aquesta tesi, es va investigar la viabilitat de la biomassa de residus de bolets per desenvolupar materials biodegradables i compostables d'envasat d'aliments. Els resultats van mostrar que la composició de la biomassa de bolets i les temperatures de processament van tenir un impacte en les propietats fisicoquímiques de les pel·lícules desenvolupades i, totes elles van ser biodesintegrables en condicions de compostatge segons la norma ISO 20200. Per tant, aquesta tesi doctoral representa un important pas endavant en la valorització de la biomassa de bolets (sencers i estipes) i posa en relleu la seua idoneïtat per desenvolupar nous ingredients funcionals i materials d'envasament per a aplicacions alimentàries i d'envasat d'aliments. / [EN] This doctoral thesis was aimed at providing fundamental and practical knowledge related to the valorisation of underexploited mushroom biomass, in order to understand the structure-function relationship of ß-glucan aqueous extracts in terms of immunoregulatory, antioxidant and antiviral capacity as well as technological (gelling and emulsifying) properties. It was also the aim of this PhD thesis to explore the feasibility of mushroom biomass to develop compostable food packaging materials. Initially, a sequential fractionation process, involving several consecutive cold or hot aqueous and alkaline treatments, was applied to widely consumed mushrooms (P. ostreatus, L. edodes and G. frondosa), in order to understand how the initial differences in composition and cell wall architecture affected ß-glucan extraction. Based on the results, the potential application of ¿-glucan aqueous extracts from Pleurotus genus was deeply analysed, thus exploring how the composition of the extracts and structural complexity of ¿-glucans affected their immunoregulatory capacity. The results evidenced that both Pleurotus ostreatus and its stipes showed the best results, with a much higher immunostimulant activity than the other explored Pleurotus species. In the second part of the thesis, functional (antiviral and antioxidant) and technological (gelling and emulsifying) properties of purified and unpurified¿¿-glucan aqueous extracts from Pleurotus ostreatus and its stipes were evaluated. The purification process, as expected, increased the carbohydrates content (greater in those obtained from the stipes), which resulted in a greater viscosity and gelling capacity. Furthermore, the extract obtained from the stipes showed a strong antiviral activity against murine norovirus, probably ascribed to the higher structural complexity of ß-glucans. Although the presence of proteins in the ¿-glucan aqueous extracts enhanced their emulsifying properties, it depended on the accessibility of the protein to adsorb at the O/W interphase, which also affected the viscosity of the resulting emulsions. Chitin and ß-glucans are two of the major carbohydrates of mushrooms, having a great potential in the formation of packaging materials. Thus, in the last part of this thesis, the feasibility of mushroom waste biomass to develop biodegradable and compostable food packaging materials was investigated. The results showed that the composition of mushroom biomass and the processing temperatures had an impact on the physicochemical properties of the developed films and, all of them were biodisintegrated under composting conditions according to ISO 20200. Therefore, this PhD thesis represents a significant step forward in the understanding of the discarded mushroom biomass (whole biomass and stipes) for valorisation purposes and highlights its suitability to develop new cost-efficient functional ingredients and packaging materials for food and food packaging applications. / This work was performed with the financial support of the CIEN project BIOPRO from “Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial” (CDTI), Ministry of Science and Innovation, Government of Spain. The Accreditation as Center of Excellence Severo Ochoa CEX2021-001189-S funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 is also fully acknowledged. his study forms part of the AGROALNEXT programme and was supported by MCIN with funding from European Union NextGenerationEU (PRTR-C17. I1) and by Generalitat Valenciana. Synchrotron experiments were performed at NCD beamline at ALBA Synchrotron with the collaboration of ALBA staff (proposal 2,022,025,569). IF was supported by a postdoctoral contract grant for the requalification of the Spanish university system from the Ministry of Universities of the Government of Spain, financed by the European Union (NextGeneration EU) (MS21-006). / Pérez Bassart, Z. (2024). Fungal Biomass Valorization for Obtaining Functional Food-Related Materials [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203841 / Compendio