Les aflatoxines sont des mycotoxines contaminants de nombreuses matières premières, particulièrement en région tropicale et sub-tropicale où les conditions climatiques sont très favorables à leur synthèse. Dans cette famille de contaminant, l’aflatoxine B1 est le composé le plus important car cancérigène chez l’homme et l’animal. L’objectif général de ce travail est de développer une nouvelle stratégie de lutte contre ces mycotoxines en identifiant des composés d’origine naturelle capables d’inhiber spécifiquement la synthèse de ces toxines. Dans un premier temps, notre travail a visé à identifier des composés d’intérêt. Pour cela, nous avons réalisé l’analyse de la contamination fongique et mycotoxique d’épices commercialisées au Maroc. Ce travail a permis d’identifier des substrats d’intérêt. En effet, certaines épices se caractérisent par la présence fréquente de souches toxinogènes d’Aspergillus de la section Flavi mais ne sont cependant que très rarement contaminées par les aflatoxines. Dans une seconde partie, nous avons démontrer que des extraits aqueux préparés à partir de ces épices étaient effectivement capables d’inhiber de façon dose-dépendante la synthèse de l’aflatoxine B1 par une souche toxinogène d’Aspergillus flavus. Cet effet a aussi été observé sur la synthèse des autres aflatoxines et dans toutes les espèces fongiques de la section Flavi capables de produire ces composés. Les premiers essais visant à identifier le mécanisme d’action semblent montrer que cette inhibition n’est pas liée à une modulation du stress oxydant.

Les aflatoxines sont des mycotoxines contaminants de nombreuses matières premières, particulièrement en région tropicale et sub-tropicale où les conditions climatiques sont très favorables à leur synthèse. Dans cette famille de contaminant, l'aflatoxine B1 est le composé le plus important car cancérigène chez l'homme et l'animal. L'objectif général de ce travail est de développer une nouvelle stratégie de lutte contre ces mycotoxines en identifiant des composés d'origine naturelle capables d'inhiber spécifiquement la synthèse de ces toxines. Dans un premier temps, notre travail a visé à identifier des composés d'intérêt. Pour cela, nous avons réalisé l'analyse de la contamination fongique et mycotoxique d'épices commercialisées au Maroc. Ce travail a permis d'identifier des substrats d'intérêt. En effet, certaines épices se caractérisent par la présence fréquente de souches toxinogènes d'Aspergillus de la section Flavi mais ne sont cependant que très rarement contaminées par les aflatoxines. Dans une seconde partie, nous avons démontrer que des extraits aqueux préparés à partir de ces épices étaient effectivement capables d'inhiber de façon dose-dépendante la synthèse de l'aflatoxine B1 par une souche toxinogène d'Aspergillus flavus. Cet effet a aussi été observé sur la synthèse des autres aflatoxines et dans toutes les espèces fongiques de la section Flavi capables de produire ces composés. Les premiers essais visant à identifier le mécanisme d'action semblent montrer que cette inhibition n'est pas liée à une modulation du stress oxydant. / Aflatoxins are mycotoxins that may contaminate many commodities, especially in tropical and sub-tropical region, where the climatic conditions are very favourable for their synthesis. Aflatoxin B1 is the most important member of this family of compounds, due to its carcinogenic properties in both humans and animals. The general objective of this work is to develop a new strategy to prevent mycotoxin contamination based on the identification of natural compounds able to specifically down modulated toxin synthesis pathway. As a first step, our work aimed to identify compounds of interest. For that we studied fungal and mycotoxin contamination of spices marketed in Morocco. The results obtained demonstrated that some spices were frequently contaminated with toxigenic isolates of Aspergillus (section Flavi) but rarely contaminated with aflatoxins. In a second part, we demonstrated that aqueous extracts made from these spices were able to inbitit in a dose-dependant manner aflatoxin B1 synthesis by a toxigenic strain of Aspergillus flavus. This effect was also observed on the production of other aflatoxins and in all species of the Flavi section able to produce these toxins. The first assays aiming to identity the mechanism of action seem to show that this inhibition is not linked to oxidative stress.

L’aflatoxine B1 (AFB1) est une mycotoxine contaminant de nombreux substrats agricoles, notamment les céréales, arachides, pistaches, graines de coton et autres fruits secs. Elle est génotoxique, agit comme un initiateur de la cancérogenèse et elle est classée par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) dans le groupe I des molécules carcinogènes pour les hommes et les animaux. Cette toxine est produite par des espèces fongiques appartenant essentiellement au genre Aspergillus et à la section Flavi ; A. flavus étant l’espèce la plus préoccupante. Cette espèce peut se développer à la fois au champ ou lors du stockage des matières premières après récolte. Plusieurs études montrent qu’un grand nombre de denrées alimentaires destinées à l’alimentation humaine et animale sont contaminées par les aflatoxines mettant en évidence la faible efficacité ou l’insuffisance des stratégies actuelles utilisées pour la maîtrise de cette contamination. L’objectif principal de cette étude est le développement d’une stratégie alternative basée sur l’utilisation de produits naturels et visant à réduire la production de la toxine par les moisissures aflatoxinogènes. Grâce à l’élaboration d’un outil moléculaire regroupant un ensemble de gènes impliqués directement ou indirectement dans la biosynthèse de l’AFB1, ce travail permet de mieux comprendre le mécanisme d’action moléculaire de composés anti-aflatoxinogènes. Des extraits aqueux de plantes méditerranéennes ont été testés pour leur efficacité à inhiber l’aflatoxinogénèse. Ainsi, l’extrait aqueux d’hysope, Micomeria graeca, présente des propriétés anti-aflatoxinogènes importantes sans modification de la croissance fongique. Son effet inhibiteur sur plusieurs souches productrices d’aflatoxines ainsi que son mécanisme d’action ont été caractérisés. Ce dernier semble impliquer des gènes pivots dans la régulation des métabolismes fongiques primaire et secondaire ainsi que des voies impliquées dans la réponse cellulaire au stress oxydatif. Ces travaux permettent de valider l’utilisation d’extraits naturels comme stratégie alternative de lutte contre la contamination des aliments par les aflatoxines.

A la recherche d’innovations, l’industrie cosmétique est constamment en quête de nouvelles matières premières. Les ingrédients naturels sont particulièrement en vogue. Ces travaux de thèse ont poursuivis trois objectifs. Tout d’abord, une étude a permis d’évaluer l’impact des formulations cosmétiques sur les développements microbiens. En second lieu, le développement d’un ingrédient antimicrobien naturel pour les cosmétiques a été engagé dans le cadre d’un projet collaboratif : Natubaval. Un extrait végétal a tout particulièrement été étudié. Il a été optimisé pour une incorporation en formulation simplifiée. L’activité antimicrobienne de l’extrait optimisé a été validée grâce au challenge test. Ayant noté que l’un des métabolites contenus dans l’extrait antimicrobien participant fortement à l’activité pouvait présenter une instabilité dans certaines circonstances. De plus, les conservateurs naturels sont connus pour présenter une activité moins durable que ceux issus de la synthèse. Nous avons donc développé un système d’encapsulation et vectorisation d’actifs naturels. Les extraits végétaux étant des mélanges très complexes, il nous à paru judicieux, dans un premier temps, de développer le modèle d’encapsulation à partir de deux analytes modèles : la rutine et la naringénine. Un système vésiculaire a été développé et optimisé. Des mesures granulométriques, des rendements d’encapsulation et d’adsorption, une cinétique de fuite, un test d’activité biologique et des essais d’incorporations en formulations cosmétiques ont été réalisés pour valider le modèle. Une fois développé, Celui-ci a été appliqué avec succès à l’extrait végétal antimicrobien. / Looking for innovation, cosmetic industry used even more new materials. Natural products are specially used. Our study evaluated the impact of cosmetic formulations on microbial developments. Then, a natural antimicrobial ingredient for cosmetics was developed. One vegetal extract was particulary studied. It was optimized for an easy introduction in cosmetic products. Antimicrobial activity of the natural extract was confirmed with challenge test. As some metabolites of the interesting extract could be instable in specific conditions and as natural preservatives are often less actives than the synthetics ones, an encapsulated system was developed. Vegetal extracts are complex mix of differents molecules. that is why, the encapsulated system was first developed with the standards: rutin and naringenin. A multilamellar vesicles system was developed and optimized. Particles sizes, encapsulation and adsorption yields, leak kinetik, biological test of activity and cosmetic incorporation were done to validate the model. Finally, the encapsulated system was applied with success for the encapsulation of the natural extract.

La fonctionnalisation d'emballages biodégradables avec des antioxydants naturels est l'une des techniques prometteuses pour améliorer la conservation des aliments, diminuer la quantité de conservateurs chimiques utilises, protéger la dégradation aromatique des produits et ainsi conserver une meilleure qualité globale. Le contrôle du relargage de ces composés actifs de l'emballage vers l'aliment permet d'étendre l'efficacité de la fonctionnalisation en libérant progressivement les antioxydants à la surface de l'aliment. L'objectif global de ce travail était de fonctionnaliser le polymère HPMC afin de produire un film d'emballage coloré à activité antioxydante et d'évaluer son aptitude à servir d'emballage actif. Tout d'abord, des films d'HPMC contenant différents colorants synthétiques comme le bleu, le vert, le jaune, le rouge et le blanc ont été testés afin de déterminer la couleur la plus adaptée pour le contrôle de la photo-oxydation de produits gras. Ensuite, la couleur rouge synthétique, montrant un maximum de contrôle contre la photo-oxydation, a été remplacée par des composés actifs naturels de même couleur. Ces composés provenaient soit d'un mélange d'extraits de betterave et de carottes pourpres, d'un mélange de bétalaïnes soit d'un mélange d'anthocyanes. Le mode d'incorporation de ces composés actifs dans la matrice d'HPMC, leurs effets sur les propriétés thermiques, mécaniques, barrière et structurales des films ont été étudiés. Les résultats ont montré que l'intégration de ces différents composés actifs naturels a permis d'améliorer les propriétés des films. Les composés actifs utilisés ont la capacité de contrôler le photo-vieillissement de la matrice polymérique et que l'HPMC est un bon candidat pour incorporer ces molécules et permettre le contrôle de la dégradation de produits alimentaires riches en lipides / Biodegradable packaging functionalized with natural antioxidants is one of the promising techniques to enhance foods shelf-life, lower use of preservatives in food formations, higher protection of flavours and higher food qualities. Controlled release of these bioactive compounds from packaging to food surface provides longer food stability by continuously librating antioxidants at food surface. The overall objective of the present work was to functionalize the HPMC polymer as colored antioxidant packaging and investigate its suitability as active packaging for unsaturated lipids. Firstly, HPMC films containing different synthetic colours like blue, green, yellow, red and white were tested to chose a suitable color having control against photo-oxidation. Secondly, red synthetic color (showing maximum control against pho-oxidation) was replaced by natural active red compounds including "natural red color" (beetroot extract + purple carrot extract), betalains and anthocyanins to produce bioactive food packaging. Mode of incorporation of these active compounds in HPMC matrix and also their potential effects on thermal, mechanical, barrier and structural properties of films were investigated. Controlled release kinetics, antioxidant capacity and light stability of bioactive compounds in HPMC films were also investigated. The overall results showed that successful incorporation of different natural active compounds have capability to improve film properties. The active compounds under discussion have ability to control photo ageing of polymer matrix and HPMC has the capability for being a suitable carrier for antioxidant active packaging for some food products

L'inflammation joue un rôle clé dans de nombreuses pathologies, telles que les maladies inflammatoires chroniques, les désordres métaboliques et le cancer. L'un de ses médiateurs le plus puissant est l'interleukine-1β (IL-1β), qui est une cytokine pro-inflammatoire participant à tous les stades de l'inflammation et de l'immunité. Son activation est régulée par un complexe multi-protéique nommé inflammasome, dont la caspase-1 active en découlant est responsable du clivage et de la maturation de l'IL-1β. Huit types d'inflammasomes activant et clivant la pro-caspase-1 ont été identifiés et contiennent tous la protéine ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD). Les inflammasomes partagent un signal intracellulaire commun et le mécanisme menant à leur assemblage et leur activation n'est pas totalement élucidé. L'utilisation de la lignée cellulaire humaine monocytaire, THP-1, différenciée en macrophages grâce à un ester de phorbol, le TPA, a permis la mise en place d'un modèle d'étude de modulateurs de l'inflammasome en conditions stériles. Ce modèle a permis l'étude des mécanismes impliqués suite à des signaux issus de l'inflammation chronique, tels que l'ATP et les espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ce travail montre qu'il existe une synergie entre ATP et ROS, qui agissent grâce à une boucle d'activation impliquant probablement plusieurs inflammasomes, dont NLRP3. Des donneurs de NO connus (trinitrine et isosorbide dinitrate) ou nouveau (dérivé de purine) ont montré une activité anti-inflammatoire. D'autres composés ont été identifiés comme de potentiels inhibiteurs d'inflammasome (extraits de dattes et dérivé de purine portant un acide lipoïque)

L’aflatoxine B1 (AFB1) est une mycotoxine contaminant de nombreux substrats agricoles, notamment les céréales, arachides, pistaches, graines de coton et autres fruits secs. Elle est génotoxique, agit comme un initiateur de la cancérogenèse et elle est classée par le CIRC (Centre International de Recherche sur le Cancer) dans le groupe I des molécules carcinogènes pour les hommes et les animaux. Cette toxine est produite par des espèces fongiques appartenant essentiellement au genre Aspergillus et à la section Flavi ; A. flavus étant l’espèce la plus préoccupante. Cette espèce peut se développer à la fois au champ ou lors du stockage des matières premières après récolte. Plusieurs études montrent qu’un grand nombre de denrées alimentaires destinées à l’alimentation humaine et animale sont contaminées par les aflatoxines mettant en évidence la faible efficacité ou l’insuffisance des stratégies actuelles utilisées pour la maîtrise de cette contamination. L’objectif principal de cette étude est le développement d’une stratégie alternative basée sur l’utilisation de produits naturels et visant à réduire la production de la toxine par les moisissures aflatoxinogènes. Grâce à l’élaboration d’un outil moléculaire regroupant un ensemble de gènes impliqués directement ou indirectement dans la biosynthèse de l’AFB1, ce travail permet de mieux comprendre le mécanisme d’action moléculaire de composés anti-aflatoxinogènes. Des extraits aqueux de plantes méditerranéennes ont été testés pour leur efficacité à inhiber l’aflatoxinogénèse. Ainsi, l’extrait aqueux d’hysope, Micomeria graeca, présente des propriétés anti-aflatoxinogènes importantes sans modification de la croissance fongique. Son effet inhibiteur sur plusieurs souches productrices d’aflatoxines ainsi que son mécanisme d’action ont été caractérisés. Ce dernier semble impliquer des gènes pivots dans la régulation des métabolismes fongiques primaire et secondaire ainsi que des voies impliquées dans la réponse cellulaire au stress oxydatif. Ces travaux permettent de valider l’utilisation d’extraits naturels comme stratégie alternative de lutte contre la contamination des aliments par les aflatoxines. / Aflatoxin B1 (AFB1) is a mycotoxin contaminating numerous agricultural commodities such as cereals, peanuts, pistachios, cottonseed and other dried fruits. It is a genotoxic initiating carcinogenesis and is classified by the IARC (International Agency for Research on Cancer) in the group I of molecules that are carcinogenic for humans and animals. This toxin is produced by fungal species mainly belonging to the Flavi section of the Aspergillus genus, A. flavus being the most preoccupying species. This species can develop both in the field and during storage of commodities following harvest. Several studies show that a significant number of food and feedstuffs are contaminated by aflatoxins, highlighting the feeble efficiency or the shortfall of the strategies currently used to prevent such contamination. The main objective of this study is the development of an alternative strategy based on the use of natural products and aiming the reduction of toxin production by aflatoxinogenic fungi. Through the elaboration of a molecular tool grouping a number of genes directly or indirectly linked to AFB1’s biosynthesis, this work allows a better understanding of the molecular mechanism of action of anti-aflatoxinogenic compounds. Aqueous extracts of Mediterranean plants were tested for their ability to inhibit aflatoxinogenesis. Thus, hyssop’s aqueous extract - Micomeria graeca – is shown to present significant anti-aflatoxinogenic properties without reducing fungal growth. Its inhibiting effect in other AFB1-producing species and its mechanism of action were both characterized. The latter seems to involve pivotal genes in fungal primary and secondary metabolisms as well as genes implicated in the fungal cellular response to oxidative stress. These works allocate the use of natural extracts as an alternative strategy to counteract aflatoxin contamination of food and feed.

Les extraits naturels tels que les huiles essentielles, les absolues ou les résinoïdes utilisés en parfumerie, arômes et cosmétique sont produits à partir de matières premières naturelles. La culture de ces matières premières est souvent basée sur la monoculture et implique l'utilisation de pesticides. La réglementation pour les matières premières destinées à ces industries devient de plus en plus stricte en termes de niveaux résiduels autorisés de pesticides, en raison de leur impact sur la santé publique et sur l'environnement. Dans ce manuscrit, un état de l’art montrant la problématique pour l’analyse des pesticides dans les extraits naturels et les travaux dédiés à cette étude, est présenté. Une méthode d’analyse multi-résidus de pesticides a ensuite été mise au point dans les roses et les extraits (concrètes et absolues) issus de la rose. La préparation d’échantillon s’appuie sur l’approche QuEChERS utilisant l’extraction et la purification par SPE-dispersive. Les échantillons ont ensuite été analysés par GC-MS/MS. Les méthodes ainsi développées ont permis d’étudier les devenir des pesticides au cours du procédé d’extraction des roses. Le travail a été fait dans un premier temps sur des roses issues d’un champ bio puis dopées avec 57 pesticides. Chaque intermédiaire de transformation, excepté les cires, a été analysé mettant en évidence la répartition des pesticides. Il y est montré que les pesticides présents dans les roses sont co-extraits durant le procédé d’extraction et sont concentrés entre 100 et 300 fois dans l’absolue. Cette étude a ensuite été réalisée sur des roses et leurs extraits issus de champs avec des traitements phytosanitaires « classiques ». / Natural extracts in form of essential oils, concretes, resinoids, as well as absolutes used in perfume, aroma, and cosmetic industries are produced from natural raw materials. The cultivation of natural raw materials is often based on monoculture and involves the use of pesticides. Legal regulations for raw materials intended for these industries become increasingly stricter in terms of the allowed residual levels of chemicals used for treatment because of their impact on public health and on the environment. In this manuscript, a review showing pesticide analysis problems in natural extracts and works dedicated to this study, is presented. Next, a method for multi-residue pesticides analysis was developed in roses and extracts (concrete and absolute) from roses. The sample preparation is based on the QuEChERS approach using extraction and purification by SPE-dispersive. The samples were then analyzed by GC-MS / MS. Thus the developed methods were used to study pesticides behavior during the extraction process of the roses. In a first time, the work was done on roses from organic field and spiked with 57 pesticides. Each transformation intermediate, except waxes, was analyzed showing the distribution of pesticides. It showed that pesticides which were present in rose flowers were coextracted during extraction process and concentrated by factor between 100 and 300 in absolute. This study was then performed on roses and extracts from fields with pesticide "classic" phytosanitary treatments. The trend observed for these samples was the same as for the model: pesticides were concentrated in the absolute reaching concentrations of several milligrams per kilogram.

L’inflammation joue un rôle clé dans de nombreuses pathologies, telles que les maladies inflammatoires chroniques, les désordres métaboliques et le cancer. L’un de ses médiateurs le plus puissant est l’interleukine-1β (IL-1β), qui est une cytokine pro-inflammatoire participant à tous les stades de l’inflammation et de l’immunité. Son activation est régulée par un complexe multi-protéique nommé inflammasome, dont la caspase-1 active en découlant est responsable du clivage et de la maturation de l’IL-1β. Huit types d’inflammasomes activant et clivant la pro-caspase-1 ont été identifiés et contiennent tous la protéine ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD). Les inflammasomes partagent un signal intracellulaire commun et le mécanisme menant à leur assemblage et leur activation n’est pas totalement élucidé. L’utilisation de la lignée cellulaire humaine monocytaire, THP-1, différenciée en macrophages grâce à un ester de phorbol, le TPA, a permis la mise en place d’un modèle d’étude de modulateurs de l’inflammasome en conditions stériles. Ce modèle a permis l’étude des mécanismes impliqués suite à des signaux issus de l’inflammation chronique, tels que l’ATP et les espèces réactives de l’oxygène (ROS). Ce travail montre qu’il existe une synergie entre ATP et ROS, qui agissent grâce à une boucle d’activation impliquant probablement plusieurs inflammasomes, dont NLRP3. Des donneurs de NO connus (trinitrine et isosorbide dinitrate) ou nouveau (dérivé de purine) ont montré une activité anti-inflammatoire. D’autres composés ont été identifiés comme de potentiels inhibiteurs d’inflammasome (extraits de dattes et dérivé de purine portant un acide lipoïque) / Inflammation has a pivotal role in several disorders, such as chronic inflammatory diseases, metabolic disorders and cancer. Interleukin-1β (IL-1β) is one of the most powerful mediators in this mechanism. IL-1β is a pro-inflammatory cytokine which is implicated in every step of inflammation and immunity. IL-1β is regulated by a multi-protein complex named inflammasome, in which active caspase-1 is responsible for IL-1β processing and maturation. Eight inflammasomes processing and activating pro-caspase-1 has been identified and all contain the adaptor protein ASC (apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD). Inflammasomes share a common intracellular signal and the mechanism for their structural assembly and activation is not totally clear. The human monocytic cell line, THP-1, has been used and cells have been differentiated in macrophages by the phorbol ester, TPA. Based on this, a cellular pattern has been established for studying inflammasome modulators under sterile conditions. This pattern allowed the study of implicated mechanisms in chronic inflammatory signals, such as ATP and reactive oxygen species (ROS). This study shows that ATP and ROS synergize for activating inflammasomes and NLRP3 and act in an autocrine loop. Stimulation with others natural or synthetic compounds has been realized for characterization of their inflammatory activity. Therapeutic NO donors (trinitrin and isosorbide dinitrate) and a new NO donor (purine nitrate ester) have been characterized for their anti-inflammatory activity. Others compounds from a new category of inflammasome inhibitors have been identified (date fruit extracts and lipoic acid purine derivative)