Récemment, les constructeurs automobiles se sont intéressés au développement des catalyseurs appelés quatre voies, destinés à diminuer simultanément les émissions polluantes des moteurs diesels par l'intermédiaire d'un seul monolithe catalytique. Dans cet objectif, plusieurs études ont montré que la capacité de stockage des NOx de ces catalyseurs est inhibée par la présence de suies. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans la compréhension des phénomènes en cause. Les résultats obtenus montrent que la présence de noir de carbone entraîne une diminution de la stabilité des nitrates adsorbés par les systèmes catalytiques étudiés et, ainsi, de leur capacité de stockage des NOx. Ce phénomène a été attribué à une réduction des espèces nitrates adsorbées à la surface des matériaux par les particules de carbone adjacentes. La présence d'une particule Pt à proximité d'un site de carbone favorise la formation de complexes oxygénés de surface, limitant l'effet réducteur du carbone envers les nitrates adsorbés. La perte de capacité d'adsorption des NOx des catalyseurs étudiés, observée lors de leur mise en contact avec du noir de carbone, s'est révélée irréversible à l'issue de l'oxydation du carbone. La caractérisation des matériaux par microscopie à transmission (MET) a révélé une modification importante de la structure des matériaux. Un frittage des particules de platine et une modification de la structure des particules de Ba entraînent en effet la perte irréversible de l'activité des matériaux vis-à-vis de l'adsorption des NOx.

En Tunisie, l'extraction d'huile d'olives génère d'énormes quantités de sous-produits oléicoles : les grignons d'olives et les margines. De ce fait, la valorisation de ces sous-produits par deux voies (thermique et physicochimique) a été réalisée. Le premier volet concerne une nouvelle alternative qui consiste à utiliser les margines en mélange avec une matrice solide pour constituer un combustible de biomasse. La sciure et les grignons d'olives (GO) ont été choisis comme matrice d'absorption à moindre coût. Lors des essais de combustion, le bilan de carbone augmente avec l'augmentation de température, accompagné d'une augmentation du monoxyde de carbone et des composés organiques volatils. Toutefois, il a été mis en évidence la nécessité de travailler avec un temps de séjour plus élevé pour minimiser l'émission des imbrûlés. Ce procédé d'imprégnation est une technique prometteuse de réduction des impacts environnementaux de margines. Le mélange GO/margines ayant un taux d'imprégnation ≤ à 28% a montré un comportement similaire à ceux des grignons d'olives sous inerte et sous air. L'utilisation de ce mélange GO/margines semble être une solution pour la Tunisie puisque la ressource est présente et permettra d'augmenter les rendements des exploitations. Quant à la valorisation physicochimique des grignons d'olives, elle a été dédiée à l'étude de l'adsorption du nickel et du cuivre. L'étude de piégeage de ces métaux dans les cendres a révélé que le nickel et le cuivre se volatilisent peu ou ne se volatilisent pas. Ces métaux sont très faiblement solubles par lixiviation des cendres. En conséquence, le transfert vers l'atmosphère et l'environnement est alors inexistant ou minimal.

Staphylococcus xylosus et Staphylococcus carnosus sont utilisés comme ferments de salaisons. S. xylosus est fréquemment isolé dans l'environnement des ateliers de transformation alimentaire alors que S. carnosus l'est rarement. Ainsi, nous avons étudié la capacité de ces deux espèces à former des biofilms sur divers supports abiotiques. Les souches de S. carnosus sont hydrophiles, adhèrent à des supports hydrophiles mais ne forment pas de biofilms. Certaines souches de S. xylosus sont hydrophiles, d'autres moyennement hydrophobes et elles forment des biofilms quelque soit le support. S. xylosus C2a, choisie comme souche d'étude, forme des biofilms denses avec des agrégats intercelluaires séparés par des canaux et englués dans une matrice constituée de polysaccharides dont la synthèse ne semble pas liée au gène icaA. Nous avons mis en evidence les gènes atl et bap codant des protèines de surface impliquées dans la formation de biofilm chez S. aureus. Pour étudier l'ensemble des protéines de surface impliquées, nous avons développé une méthode d'analyse des protéines pariétales et membranaires. Un total de 101 protéines a été identifié dont 51 sont prédites comme protéines de surface et seulement 9 sont cmmunes aux deux fractions. La comparaison des profils protéiques des fractions pariétales, membranaires et intracellulaires a révélé une expression différentielle de 115 protéines dont 74 sont surexprimées en mode sessile et 41 en planctonique. Cette étude a révélé la modification de nombreuses voies métabolliques. Leur analyse permettra de mieux appréhender les mécanismes mis en jeu par S. xylosus lors de sa croissance en biofilm

L'homme fait partie intégrante du monde relationnel des animaux domestiques, notamment des animaux de rente. Il a donc un rôle à jouer dans leur bien/mal-être. L'objectif de cette thèse était de déterminer par quel(s) mécanisme(s) l'affinité pour le soigneur (motivation pour rechercher sa présence) peut se développer. Le modèle d'étude était les agneaux allaités artificiellement. L'allaitement artificiel est favorable au développement de l'affinité du fait des contacts donnés par le soigneur (physiques, alimentation). Nous avons confronté l'hypothèse d'un attachement, relation émotionnelle qui donne à la figure d'attachement une valeur apaisante, à celle d'un conditionnement, association du soigneur à un renforcement, sans les considérer comme exclusives. Le développement d'une affinité en l'absence de renforcement externe, l'apaisement et l'augmentation de l'exploration en présence du soigneur, la détresse de la séparation, sont des manifestations d'un possible attachement. Le développement d'une affinité par association du soigneur à un renforçateur (ici l'alimentation), la recherche de ce renforçateur au contact du soigneur, l'augmentation de l'affinité liée à un état de faim, l'extinction en l'abscence de ce renforçateur sont des manifestations d'un conditionnement. Dans une première partie méthodologique, nous avons montré que les réponses au soigneur dans un test individuel en environnement nouveau sont répétables, ce qui valide l'utilisation de ce test. Nous avons ensuite montré que l'affinité peut se développer sans association du soigneur à l'alimentation, même si l'alimentation pourrait accélérer le phénomène. Des comportements supportant l'existence d'un attachement au soigneur (recherche de son contact, apaisement en sa présence, détresse après une séparation, retour vers lui après un évènement anxiogène) ont été observés alors que le soigneur n'était associé à aucun renforçateur externe. En conclusion, le rôle de renforçateur de l'alimentation n'est pas déterminant dans l'affinité des agneaux pour les soigner. Les propriétés intrinsèques au soigneur suffisent à l'expression de comportement suggérant l'existence d'un attachement.

Le zinc est un élément essentiel, un métal polluant et une ressource non renouvelable. Les phytates sont identifiés comme facteur alimentaire principal qui limite la biodisponibilité du Zn chez le monogastrique. Le Zn sous forme organique (DZNO) est supposé moins interagir avec les phytates que celui de forme inorganique (DZNI). La biodisponibilité du Zn alimentaire a été étudiée en fonction des phytates chez le rat, le poulet et le porcelet pour mieux comprendre les mécanismes liés à cette interaction. Les expériences in vivo et les méta-analyses ont permis de mettre en évidence que : 1) L'absorption de DZNO est améliorée par rapport à DZNI, en présence de phytate de sodium qui suggère une protection, de DZNO contre cet antagoniste. 2) La biodisponibilité de DZNO n'est pas améliorée par rapport à DZNI chez le poulet et le porc nourri avec des aliments contenant des phytates d'origine végétale. L'antagonisme des phytates végétales agit sur le Zn natif seulement. 3) L'antagonisme des phytates végétales sur la biodisponibilité du Zn est plus prononcé chez le porc que chez le poulet. Contrairement au porc, le pH gastrique faible chez le poulet serait capable de valoriser le Zn natif, initialement lié aux phytates. 4) Pour une supplémentation optimale du Zn chez le porc, nous suggérons, en plus de la teneur en Zn native, la prise en compte d'une nouvelle variable " P phytique non hydrolysé ". Celle-ci tient compte de l'activité phytasique végétale et microbienne de l'aliment. La supplémentation en Zn peut ainsi être adaptée en fonction du potentiel antagoniste des phytates non hydrolysées. La capacité naturelle du poulet à valoriser le zinc natif limite la marge de progrès.

La dénutrition protéino-énergétique, qui touche une partie de la population âgée, accentue leur déclin musculaire (sarcopénie et dynapénie) et participe donc à l'augmentation de la morbi-mortalité. La prévention et le traitement de la dénutrition s'avèrent difficiles, lié au défaut de réponse à la renutrition observé chez les personnes âgées ; celui-ci est expliqué par une forte extraction splanchnique des acides aminés en période post-prandiale, responsable d'une moindre stimulation de la protéosynthèse musculaire. La citrulline, acide aminé non protéinogène qui échape à la séquestration splanchnique des acides aminés, est un facteur stimulant de la synthèse protéique musculaire. Nous avons montré qu'un apport en citrulline s'accompagne d'une amélioration de la masse et des capacités fonctionnelles musculaires (activité motrice, force musculaire maximale isométrique) chez le rat âgé dénutri. Cet effet bénéfique de la citrulline s'expliquerait, en partie, par une surexpression des protéines contractiles myofibrillaires et une diminution de l'expression d'éléments des voies de dégradation protéique. Son mécanisme d'action reste encore à préciser bien que nos données suggèrent également une réorientation du métabolisme énergétique. En complément de ces données expérimentales, nous développons une étude clinique afin de vérifier les effets bénéfiques de la citrulline sur le métabolisme protéique de la personne âgée dénutrie. Suite à cette étude, nous pourrons réaliser un essai thérapeutique de plus grande ampleur, afin de montrer l'efficacité de la citrulline sur l'amélioration de paramètres reflétant la fonction musculaire. Ainsi, l'administration de citrulline pourrait être une stratégie nutritionnelle efficace et innovante afin de limiter le déclin musculaire survenant au cours du vieillissement. En s'opposant à la dénutrition protéino-énergétique des personnes âgées, elle pourrait retarder l'entrée dans la dépendance, améliorer la qualité de vie et limiter la morbi-mortalité liée à la dynapénie.

This study deals with reactively compatibilized Polyamide 6 / High Density Polyethylene blends. More precisely, it focuses on the relationship between (1) the formulation, the processing parameters in corotating twin screw extrusion and (2) the morphologies and the microstructures of blends. Multi-scale morphologies were observed by Scanning and Transmission Electron Microscopy. At the micron scale, the following morphologies were developed: nodular dispersions, stretched nodules and co-continuous morphology. As the processing conditions did not influence the types of morphology, the different morphological regions were reported in ternary diagrams. In the case of compatibilized blends, two mechanisms for morphology development have been proposed: (1) the compatibilization reaction, being very fast, leads to the formation of nano-dispersions by interfacial instabilities and (2) the standard break-up/coalescence mechanism of domains poor in copolymer could lead to the formation of morphologies up to the micron scale. Both the evolution of the largest size as a function of the composition and the distribution of sizes were modeled using percolation concepts. The stability of the morphologies was then studied either during static annealing or controlled shear or in a second step processing. The copolymer formed at the interface allows stabilizing the size of the morphologies. Finally, crystallization at lower temperature was observed by Differential Scanning Calorimetry when the polymers are confined in submicron domains.

Les particules des polymères avec des propriétés magnétiques sont utilisées dans des applications thérapeutiques in vivo, comme des agents de libération contrôlée de principes actifs, pour des applications ex vivo, dans l'extraction de cellules cancéreuses dans le corps, et finalement pour le diagnostic in vitro. La nécessité de matériaux biocompatibles et intelligents, comme agent d'encapsulation de nanoparticules magnétiques, conduit à l'utilisation de polymères hydrophiles, biodégradables, biocompatibles et dans certains cas stimulables. Dans les applications thérapeutiques, cette technologie est basée sur le déplacement des particules en appliquant un champ magnétique et sur la concentration du médicament dans la zone d'intérêt. Cette étape est suivie par la libération du médicament, en utilisant les propriétés des polymères stimulables. Ainsi, cette thèse est consacrée à l'étude de la préparation de nanoparticules composées d'une matrice polymère sensible aux stimuli et des particules d'oxyde de fer (γ-Fe2O3 et Fe3O4). Tout d'abord, nous avons étudié l'obtention de nanogels à base de poly(NVCL-co-AA) en utilisant la polymérisation par précipitation. La poly (N-vinylcaprolactama) (PNVCL)et un polymère qui possède une température critique inférieure de solubilité (LCST), proche de la température physiologique (35-38°C). Ce polymère est connu pour avoir une bonne biocompatibilité plus haute, par rapport à des autres polymères sensibles à la température. En plus, le poly (acide acrylique) (PAA) est un polymère qui présente la sensibilité au pH. Dans cette étape, on a étudié l'influence de quelques paramètres de synthèse sur les diamètres des particules, la distribution de la taille des particules et la sensibilité à la température des nanogels. La sensibilité au pH a été également évaluée en fonction de la concentration d'AA ajouté dans les synthèses. Ensuite, nous avons effectué l'étude de l'incorporation de nanoparticules magnétiques stabilisées par le dextran dans les nanogels de PNVCL réticulé en utilisant la technique de polymérisation en mini-émulsion inverse. Les nanogels magnétiques thermosensibles ont été caractérisés en termes de taille (DP), distribution de la taille des particules (DTP) en utilisant la diffusion de la lumière. Le caractère thermosensible des nanogels magnétiques a également été étudié en mesurant le diamètre hydrodynamique en fonction de la température. Les propriétés magnétiques (aimantation spécifique et la magnétisation) ont été examinées en utilisant un magnétomètre à échantillon vibrant (VSM). L'analyse par infrarouge (GTIR) et par diffraction des rayons X ont montré qualitativement l'incorporation des nanoparticules magnétiques dans la matrice polymère. L'efficacité d'encapsulation de nanoparticules d'oxyde de fer a été étudiée par l'analyse thermo-gravimétrique (TGA) et par les mesures d'aimantation. Les caractéristiques morphologique des nanogels magnétiques et stimulables ont été examinées par la microscopie électronique en transmission (TEM).

La chitine est l'un des biopolymères les plus abondants dans la biomasse. Son principal dérivé industriel est le chitosane. Ces deux polysaccharides présentent un intérêt croissant en raison de leurs nombreuses propriétés physico-chimiques et biologiques remarquables. Leur utilisation en tant que matériaux est potentiellement intéressante dans de nombreux domaines tels que la pharmacie, la médecine, l'industrie alimentaire et l'agriculture. Malgré de nombreuses avancées dans les méthodes chimiques de production de la chitine et du chitosane, l'utilisation de solutions concentrées d'acides et de bases alcalines présente le désavantage de générer de grandes quantités d'effluents toxiques. Récemment, des méthodes d'extraction de la chitine par biotechnologie ont été proposées comme une alternative aux méthodes chimiques. Dans ce contexte, l'objectif principal de ce travail a été de développer un procédé biotechnologique d'extraction de la chitine à partir de carapaces de crustacés à l'aide de bactéries lactiques et d'enzymes. A cette fin, les facteurs influençant les réactions mises en jeu au cours de l'extraction, telles que la déminéralisation, la déprotéinisation et la N-désacétylation ont été étudiés en considérant les caractéristiques physico-chimiques des chitines et chitosanes ainsi obtenus. Ces caractéristiques sont principalement les masses molaires moyennes et le degré de N-acétylation. Ce travail s'est également intéressé à la valorisation des sous-produits d'extraction (protéines, pigments...) et aux applications potentielles des différents chitosanes préparés, notamment comme agents fongistatiques.

L'ingénierie tissulaire vise à réparer les tissus endommagés et à récupérer les fonctions biologiques correspondantes. Afin de restaurer un tissu endommagé tel que le système nerveux, la conception et la fabrication de nouveaux types d'échafaudages tissulaires sont nécessaires. Dans ce travail, nous avons développé plusieurs techniques de microfabrication pour le polyfluorure de vinylidène (PVDF), un fluoropolymère thermoplastique, non réactif et piézoélectrique, qui peut être utilisé pour la culture cellulaire et l'ingénierie tissulaire. Nous avons tout d'abord étudié l'adhésion et la croissance cellulaire sur des substrats en PVDF avec des motifs micro et nanométriques en utilisant différentes techniques de fabrication telles que la micro-photolithographie, la lithographie douce, l'impression par microcontact, etc. L'influence de la micro-structuration sur les activités piézo-électriques du PVDF a été caractérisée par différentes méthodes d'analyses de surface (FTIR, XRD). Par la suite, nous avons effectué une étude systématique sur la fabrication de nanofibres de PVDF et leur compatibilité avec la culture cellulaire. Enfin, nous avons démontré la possibilité de doper ces nanofibres avec des nanoparticules magnétiques ce qui les rends excitables à distance par un champ magnétique.