L'Algérie fait partie des principaux pays méditerranéens dont le climat est des plus propices à la culture de l'olivier. Concentré dans les montagnes, en Kabylie, l'huile d'olive est représentative de toutes les productions de terroir qui souffrent surtout d'un manque avéré d'organisation professionnelle. Le besoin de redynamiser la filière oléicole en Algérie est ainsi devenu une nécessité majeure. De ce fait, l'objectif de notre recherche est, d'identifier les acteurs impliqués dans le processus de production, de transformation (Maâsras) et de commercialisation de l'huile d'olive, au niveau de notre région d'étude. Notre travail de recherche vise aussi à analyser les dispositifs institutionnels et les relations formelles ou informelles de la filière afin d'en évaluer les contraintes qui entravent la valorisation de ce produit de terroir. Et s'interroger ensuite sur l'introduction du changement institutionnel pour corriger ou voire améliorer le niveau de performances et la durabilité de la filière. Notre application empirique à la commune de Beni Maouche, en Kabylie, a démontré que le devenir de l'huile d'olive de cette région, dépend de la capacité d'implication des acteurs locaux et de l'appui institutionnel dans le maintien du lien à l'origine et la confiance qui rime avec la proximité. / Algeria is one of the main Mediterranean countries where the climate is more conducive to the cultivation of olive trees. Concentrated in the mountains of Kabylie, olive oil represents all the land productions that suffer most from the lack of proven professional organization. The need to revitalize the olive oil sector in Algeria has become a major necessity. Therefore, the objective of our research is to identify the actors involved in the processes of production, transformation (Maâsras) and olive oil marketing with in our study area. Our research also aims at analyzing the institutional arrangements as well as formal or informal relations in the sector, in order to assess the constraints that hamper the valorization of this local product, and then question the introduction of institutional change to correct or improve the level of performance and sustainability of the sector. Our empirical application to the town of Beni Maouche in Kabylia, has demonstrated that the future of the olive-oil, from this region depends on the local actor's capacity to be involved and on the institutional support in maintaining the source link and trust together with maintaining proximity.

La culture de l’olivier et la production d’huile, du Néolithique à l’Empire romain : le cas particulier de la péninsule Ibérique. Ce titre met en lumière les deux axes principaux de cette recherche doctorale. La première concerne la domestication de la plante à partir des zones refuges de l’oléastre en Méditerranée ; la deuxième, l’apparition des différentes technologies de production oléicole, leur évolution, ainsi que les héritages observés entre les différents peuples du Bassin entre le Néolithique et l’Empire romain. Toutes ces problématiques sont analysées à partir du cas précis de la péninsule Ibérique, extrémité occidentale de la Méditerranée, lieu d’échanges et d’influences d’origine orientale – phéniciennes et grecques, principalement. Grâce à l’étude de la domestication et des premières implantations de l’olivier il a pu être mis en évidence la nécessité d’associer l’archéobotanique – identification d’endocarpes, du charbon de bois et du pollen – à la génétique. Cette dernière a récemment permis de démontrer l’autochtonie de la plante en Méditerranée occidentale depuis les dernières glaciations, contestant ainsi les théories diffusionnistes d’une origine phénicienne – exclusivement orientale – de l’espèce et de l’oléiculture. La deuxième partie consacrée à l’étude de la technologie oléicole péninsulaire, démontre l’importance d’une machinerie de type artisanal et local, contemporaine d’une mécanique de type « préindustrielle » d’origine orientale. Les deux groupes typologiques se complètent et s’influencent jusqu’à l’arrivée de l’industrie oléicole romaine. / The culture of olive tree and the production of olive oil from the Neolithic Era to the Roman Empire: the case of the Iberian Peninsula. The title highlights the two main research lines of this doctoral thesis. On the one hand, the domestication of the olive plant from the refuge areas of oleaster in the Mediterranean Sea; on the second hand, the emergence of different technologies of oil production, evolution and legacy observed between the different cultures of the Mediterranean from the Neolithic Era to the Roman Empire. All these issues are studied within the specific context of the Iberian Peninsula, western end of the Mediterranean world and place of exchanges and influences of from Eastern cultures - namely Phoenician and Greek. Through the study of domestication and first implantations of the olive tree emerged the need of involving scientific research from archaeobotany - identification of endocarps, wood charcoal and pollen - to genetics. The latter has recently demonstrated the indigeneity of the plant in West Mediterranean since the last glaciations, thus disputing the “diffusionist” theories of a Phoenician origin - exclusively Eastern - of the varieties of olive and their production. The second part of the research, dedicated to the study the Peninsular technology of olive oil, demonstrates the importance of craft and local machinery, as well as contemporary ‘preindustrial’ types of Eastern origin. Both typological groups complement and influence each other until the introduction of Roman olive industry.

L’huile d’olive est un produit ancestral largement reconnu pour ses effets bénéfiques sur la santé humaine. Sa technique de fabrication a beaucoup évolué au cours des siècles, notamment ces dernières années avec l’automatisation croissante des chaînes de production. La première partie de ce manuscrit fait le bilan de ces différentes évolutions, puis la seconde partie détaille l’impact de chacune des étapes de fabrication sur la composition nutritionnelle de l’huile. Nous avons ainsi étudié l’influence du broyage, des séparations liquide-liquide et solide-liquide. L’optimisation de ces étapes permet l’obtention d’une huile enrichit de façon endogène puisque tous les nutriments étaient présents dans l’olive. En complément nous avons également développé des méthodes d’enrichissement exogène de l’huile. Dans ce cas des molécules bioactives issues de plantes ou de légumes sont ajoutées à l’huile d’olive. Afin de limiter les étapes d’extraction et de bannir l’utilisation de solvants organiques, l’huile est utilisée en tant que solvant d’extraction et l’enrichissement se fait de façon directe dans l’huile. Pour accélérer des cinétiques d’extraction qui pourraient être très longues, nous avons utilisé des ultrasons. Les résultats obtenus sont très encourageants et ils permettent d’imaginer un élargissement de la gamme de produits oléicoles disponibles / Olive oil is an ancestral product widely known for its benefic effects on human health. Its processing has changed a lot through centuries, especially these past few years with the increasing automation of the production lines. The first part of this manuscript describes these evolutions while the second part gives details on the influence of each processing step on the nutritional composition of the olive oil. We have studied the influence of the crushing systems, liquid-liquid and solid-liquid separations. The optimization of each of these steps allows the endogenous enrichment of the oil with nutrients extracted from the olive fruit. Then, we have also developed exogenous olive oil enrichment methods by bioactive compounds issued from plants and vegetables. In order to restrain the number of extraction steps and avoid the use of petroleum solvents, the olive oil is used as the extraction solvent so the enrichment is directly performed in the oil. To accelerate extraction kinetics that could be very long we developed ultrasound accelerated extraction techniques. The results obtained in this work are very promising and extensions of olive oil available product ranges are possible

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au développement d’un nouveau biocapteur enzymatique ultrasensible pour la détection conductimétrique d’une mycotoxine, l’ochratoxine A (OTA). Une peptidase, la thermolysine (TLN), a été choisie comme élément de reconnaissance. Le biocapteur proposé est basé sur l’immobilisation de la TLN dans une matrice d’alcool polyvinylique (PVA)/polyéthylènimine (PEI) contenant des nanoparticules d’or et réticulée à la surface de microélectrodes interdigitées à l’aide de vapeurs de glutaraldéhyde. Dans les conditions optimales (35 min de réticulation, mesure à pH 7 et 25°C), la réponse du biocapteur est linéaire jusqu’à 60 nM et la limite de détection est de 1 nM. Cette valeur est 700 fois plus basse que celle obtenue en utilisant une méthode d’immobilisation basée sur la co-réticulation de la TLN en présence d’albumine de sérum bovin (BSA). La matrice PVA/PEI crée un environnement aqueux favorable à l’enzyme. Par ailleurs, les interactions entre les groupements amines protonés du PEI et les charges négatives des nanoparticules citratées et de la TLN améliore leur dispersion dans la matrice et favorise la stabilisation de l’enzyme et son accessibilité au substrat (OTA). Le biocapteur conductimétrique développé est très reproductible et stable pendant 30 jours lorsqu’il est stocké à 4°C dans du tampon phosphate 20 mM pH7 entre 2 mesures. Le biocapteur a ensuite été évalué sur des échantillons d’huile d’olive commerciale dopée. Aucun prétraitement de l’échantillon n’a été nécessaire et des taux de recouvrement proches de 100% ont été obtenus, démontrant l’absence d’effet de matrice / A new ultrasensitive enzymatic biosensor for the direct conductometric detection of ochratoxin A (OTA) has been developed in this work. Thermolysin (TLN), a peptidase, was chosen as recognition element. The proposed biosensor is based on TLN immobilization into a polyvinyl alcohol (PVA)/polyethylenimine (PEI) matrix containing gold nanoparticles (AuNPs) and cross-linked at the surface of gold interdigitated microelectrodes using glutaraldehyde vapor. Under optimal conditions (35 min cross-linking time, working pH of 7 and temperature of 25◦C), the biosensor response was linear up to 60 nM OTA and the limit of detection was 1 nM. This value was 700 times lower than the detection limit obtained using the more classical method based on enzyme cross-linking in the presence of bovine serum albumin (BSA). PVA/PEI hydrogel creates a very favorable aqueous environment for the enzyme. In addition, interactions between protonated amino groups of PEI and negative charges of both citrated AuNPs and thermolysin improve their dispersion in the polymer blend, favoring enzyme stabilization and accessibility to the substrate (OTA). The developed OTA biosensor was very reproducible and stable over a 30 days period when stored at 4◦C in 20 mM phosphate buffer between two measurements. The method was further evaluated using commercial doped olive oil samples. No pretreatment of the sample was needed for testing and no matrix effect was observed. Recovery values were close to 100%, demonstrating the suitability of the proposed method for OTA screening in olive oil

Les maladies d’Alzheimer et de Parkinson (MA et MP) sont des maladies neurodégénératives entrainant une diminution des fonctions cognitives et locomotrices et toujours dépourvues de traitements curatifs. La consommation d’huile d’olive et des polyphénols qu’elle contient atténuerait la survenue des démences telles qu’observées dans la MA ou la MP. À ce jour, ces composés phénoliques ont été étudiés de manière isolée afin de caractériser leur réactivité vis à vis des radicaux et leurs effets biologiques, mais les concentrations utilisées (5–100 µM) sont supérieures aux concentrations retrouvées dans le plasma (0.5-2,8 ng/ml). Jusqu’à présent, aucune étude n’a observé les effets de ces composés combinés, alors que l’oleuropéine et le tyrosol, des composés phénoliques parmi les plus abondants dans l’huile d’olive et que l’acide p-coumarique, un dérivé d’acide hydroxycinnamique, sont connus pour leurs activités antioxydantes et leur biodisponibilité. Dans un contexte cellulaire, les composés phénoliques agissent à travers leurs capacités de donneurs d’atomes d’hydrogène et/ou d’électrons, et impactent la régulation des défenses antioxydante. En conditions oxydatives, ils peuvent subir des modifications structurelles et mener à de nouveaux composés. L’impact cellulaire de ces derniers est encore peu étudié, car leur devenir dans le contexte d’un métabolisme oxydatif reste obscur. L’étude des métabolites issus de l’oxydation des composés phénoliques est donc d’une réelle importance afin d’approfondir les connaissances sur leurs mécanismes d’actions au niveau biologique. Nous avons émis l’hypothèse que la combinaison de l’oleuropéine, du tyrosol et de l’acide p-coumarique potentialise leurs effets neuroprotecteurs à travers leurs capacités de donneurs d’électrons et en lien avec la production des métabolites associés. Ce propose une approche pluridisciplinaire intégrant des composantes biologiques et des questions relevant de la physico-chimie, en s’appuyant sur des outils électrochimiques. En premier lieu, nous avons démontré que l’association de ces trois composés (Mix 1) permettait de potentialiser leurs effets neuroprotecteurs avec concentrations efficaces à 0.1 et 1µM, contrairement aux concentrations neuroprotectrices lorsque ces composés sont utilisés individuellement (5 à 10 fois plus élevées). Le Mix1 augmente la réactivité des composés phénoliques vis-à-vis d’espèces réactives de l’oxygène et permet une diminution de leur génération intracellulaire. Cette neuroprotection semble en partie médiée par une régulation des facteurs de régulation rédox endogènes. Dans un second temps, nous avons comparé le comportement en conditions oxydatives acellulaires de l’oleuropéine, du tyrosol et de l’acide p-coumarique individuellement et dans le Mix1. L’analyse en LC-MS2 des composés stables issus de l’oxydation du Mix 1 a montré une diminution des taux d’oxydation relatifs de chacun des composés, ainsi que la détection de trois néocomposés spécifiques de l’oxydation du Mix1. De plus, un effet neuroprotecteur significatif du Mix1 oxydé a été observé dès 1 et 5 nM, ce qui soutient l’hypothèse que les produits issus de l’oxydation des composés phénoliques peuvent participer aux effets biologiques des composés natifs. Notre troisième objectif était d’évaluer si les composés issus de l’oxydation des composés phénoliques pouvaient être générés dans un système biologique. L’analyse en LC-HRMS des extraits de cellules neuronales traitées avec le Mix1 en conditions oxydatives a révélé que ces composés étaient toujours présents sous leurs formes natives dans les cellules après plusieurs heures de traitement. Ce projet multidisciplinaire a permis d’observer les effets des composés phénoliques sous plusieurs angles. Il confirme qu’un effet neuroprotecteur de composés issus de l’oxydation est possible et ouvre la voie à de nouvelles approches pour le développement de formulations efficaces pour limiter le stress oxydatif au niveau cérébral. / Alzheimer and Parkinson diseases (AD and PD) are neurodegenerative disorders leading to cognitive function decline and curative treatments are still missing. Olive oil and related phenolic compounds consumption could prevent or slow down cognitive decline through neuronal preservation. Indeed, they have direct antioxidant properties as electrons or H-atom donors, which are largely suspected of being responsible for their biological effects, but also of some indirect properties as modulators of endogenous antioxidant defenses. The secoiridoid oleuropein and the monophenols tyrosol and p-coumaric acid have shown abilities to counteract oxidative injuries and associated neuronal death in several cellular and in vivo models. However, the basic mechanisms of action of phenolic compounds remain to be elucidated. In fact, phenolic compounds are highly sensitive to oxidative modifications and could be transformed into new compounds in an oxidative context. Cellular impacts of these products are rarely considered, probably because their intracellular detection is a great challenge and remain an important field to explore. Moreover, oleuropein, tyrosol and p-coumaric were individually evaluated in order to characterize their own reactivity towards ROS and their biological properties. However, the concentration ranges used to observe neuroprotection in cellular models (5 – 100 µM) were far from the possibly recovered phenolic concentration in plasma (0.5 - 2,8 ng /ml of plasma). To observe an effect with concentration range closer to the physiological ones, several antioxidant combinations could be proposed. Nevertheless, despite the biological promises of phenolic compounds from olive oil, studies which combined some of the most abundant phenolic compounds in the neuroprotection field is still missing. We thus hypothesized that the combination of oleuropein, tyrosol and p-coumaric acid in equimolar proportion (Mix 1) could potentiated their ROS scavenging and neuroprotective properties to counteract oxidative stress-induced neuronal death. These effects could be in part due to their oxidized metabolites. First, we demonstrated that the association of these three phenolic compounds potentiated their neuroprotective effects with efficient concentrations at 0.1 and 1µM, contrary to concentration ranges when there are used individually (5 to 10 higher). The Mix1 increase the reactivity of phenolic compounds towards ROS and decreases their intracellular production. These neuroprotective properties seems, at least in part, lead by a regulation of the endogenous redox factors. Then, we compared the behavior of Oleuropein, tyrosol and p-coumaric acid individually and in the Mix1 under acellular oxidative conditions. The oxidized Mix1 LC-ESI-MS2 profiles showed a regeneration of oleuropein through a decrease of the phenolic compounds oxidation rate and highlight the presence of specific oxidized products in Mix 1. This study also showed a significant neuroprotection of oxidized Ole and oxidized Mix1 with very low concentrations (1 and 5 nM), suggesting the putative relevant role of oxidized Ole products to protect or delay neuronal death. Our third objective was to evaluate if these oxidized metabolites could be produced in a biological system. Even under oxidative conditions, we recovered these compounds in cellular extracts under their native forms after few hours of treatments, attesting their accumulation in neuronal cells. Taking together, our results pointed out the relevance to study the phenolic compounds from a chemical and a biological point of view, which should always be as cellular redox reactions are between biological and chemical fields. Lastly, we confirmed the significance to take into account the oxidized metabolites from phenolic compounds to deeper understand their biological properties.

L’objectif de cette thèse a consisté en la synthèse d’un polymère à empreinte moléculaire (MIP) permettant l’extraction du phosmet, un pesticide organophosphoré largement utilisé en oléiculture. La recherche du monomère fonctionnel (MF) disposant de la meilleure capacité à interagir de manière non-covalente avec le phosmet en présence du solvant porogène le plus approprié a été réalisée pour la toute première fois au moyen d’un capteur à acétylcholinestérase. Cette stratégie innovante a permis une meilleure compréhension des mécanismes cinétiques à l’œuvre lors de l’interaction MF-molécule cible. De par l’importance de son rôle dans la détermination de la structure d’un MIP, le choix d’un agent réticulant aux caractéristiques physico-chimiques adéquates a permis de sélectionner le meilleur MIP en s’appuyant sur l’étude des isothermes d’adsorption selon les modèles de Freundlich et Langmuir. La procédure d’extraction du phosmet selon la procédure MISPE (Molecularly Imprinted Solid Phase Extraction) a été effectuée par le biais d’une cartouche SPE dont la capacité a été évaluée à partir d’une solution standard. La validation du choix des réactifs de MIP sélectionnés a été confortée par la réalisation d’une expérience de réactivité croisée appliquée à une molécule analogue au phosmet. L’extraction du phosmet de l’huile d’olive a pu être effectuée avec succès selon un protocole d’extraction en flux inverse optimisé. Cette étude ouvre ainsi la voie à la recherche de nouvelles interactions MFs-molécules cibles au moyen de biocapteurs enzymatiques inhibant des composés toxiques tels que les herbicides, fongicides et autres pesticides. / The objective of this thesis has been the synthesis of a molecularly imprinted polymer (MIP) for the extraction of phosmet, an organophosphorus pesticide widely used in olive growing. The search for the functional monomer (FM) having the best ability to interact non-covalently with phosmet in the presence of the most suitable pore-forming solvent was carried out for the first time by means of an acetylcholinesterase sensor. This innovative strategy allowed us to better understand the kinetic mechanisms of FM-template interaction. Because of the importance of its role in determining the structure of a MIP, the selection of a crosslinking agent with adequate physicochemical characteristics made it possible to select the best MIP, whose adsorption isotherms were studied according to Freundlich and Langmuir models. Extraction of phosmet using a Molecularly Imprinted Solid Phase Extraction (MISPE) procedure was carried out via an SPE cartridge, whose capacity was evaluated from a standard solution. The choice of reagents and experimental conditions were validated by carrying out selectivity assays using another organophosphorus insecticide. Extraction of phosmet from olive oil was successfully carried out according to an optimized reverse flow extraction protocol. This work opens new opportunities for studying new FM-template interactions by means of enzymatic biosensors capable of detecting other inhibitors such as herbicides, fungicides and other pesticides.

Ce travail porte sur la caractérisation des matériaux présents à l’intérieur d’amphores romaines. Il avait pour but de déterminer à la fois la nature de la matière étanchéisante des parois internes, mais aussi d’identifier leur contenu.Pour mener à bien cette étude, divers outils analytiques ont été employés tel l’infrarouge à Transformée de Fourier(IR-TF) ou bien encore la chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse (CPG-SM). Divers protocoles d’extraction ont été testés et optimisés en fonction des différentes classes chimiques de composés recherchés, comme par exemple pour la caractérisation de la présence de vin (ex : les acides tartrique et syringique)ou bien d’huile d’olive (acides oléique, palmitique, stéarique, …). Ce travail préliminaire a été réalisé sur un ensemble d’amphores romaines dites de référence, c’est-à-dire dont le contenu était avéré.Dans un second temps, les résultats obtenus ont été appliqués à des cas d’étude d’amphores du type Dressel 1 datant de la fin du IIème siècle ou du début du Ier siècle av. J.-C, estampillées du timbre Sestius. Elles provenaient de Cosa en Étrurie, l'actuelle Toscane.Les premiers échantillons étudiés correspondent à des amphores Dressel 1A de l’épave du Grand Congloué 2. L’étude en IR-TF a indiqué différentes bandes de matière organique, comme la liaison chimique de O-H à partir de l'acide carboxylique, C-H du groupe méthylène et C-O de l'ester méthylique. L'étude réalisée par CPG-SM a révélé des diterpènes, tels que l'acide déhydroabiétique et le rétène qui sont des marqueurs diterpéniques de la famille des Pinacées. Des dérivés esters méthyliques ont été également caractérisés. Cela indique une poix obtenue par pyrogénation de bois résineux (Pinus sp.). L’extraction du contenu a été optimisée et la technique par CPG-SM a été appliquée avec succès. On a observé la présence d’acide tartrique et d’acide syringique (principaux marqueurs du vin) dans la poix située en surface intérieure, mais aussi dans la matière des tessons. D’autres échantillons proviennent d’amphores Dressel 1C, retrouvées dans le complexe archéologique des fossés du« Verbe-Incarné » de Lyon. Pour vérifier leur contenu en vin, la technique de CPG-SM a été utilisée. Les résultats obtenus semblent confirmer la présence de vin. Enfin le dernier lot concerne des tessons amphores provenant de l’Oppidum de Châteaumeillant. Parmi les échantillons étudiés, l’un d’entre eux a particulièrement attiré notre attention de par la présence de vin et de résine sandaraque (Tetraclinis articulata). / This work relates the characterization of materials inside Roman amphorae. It aimed to determine at once thewaterproofing material on the internal walls, but also to identify their content.In this way, different analytical tools were used as infrared spectroscopy (FT-IR) and gas chromatography (GC/MS).Several types of extraction were tested to optimize the results concerning for example the presence of wine (tartric andsyringic acids) or olive oil (oleic, palmitic, stearic acids,…).This preliminary work has been developed with reference Roman amphorae, i.e. whose content was known.In a second time, the obtained results were applied to case studies: amphorae « Dressel 1 type » dating from the endof the IInd century or the beginning of Ist century BC, with the stamp « Sestius ». They come from Cosa in Étrurie, thecurrent Tuscany.The first studied samples correspond to amphorae Dressel 1A of the wreck of Grand Congloué 2. The study with FT-IRindicated different bands concerning organic matter, as the chemical link O-H from carboxylic acid, C-H of themethylene group and C-O of the methyl ester. The study carried out by GC-MS showed diterpenoids, such asdehydroabietic acid and reten, which are diterpenic markers of Pinaceae family. Methyl ester by products were alsocharacterized. It reveals a pitch pyrogenically prepared from resinous wood (Pinus sp.). The extraction of the contentswas optimized and GS-MS technique was successfully applied. We observed the presence of tartric and syringic acids(main markers of wine) in the pitched internal walls surface, but also in the potsherd matter.Other samples come from amphorae Dressel 1C found in the archaeological site of the gaps of the « Verbe Incarné »in Lyon. To verify their contents with wine, the GS-MS technique was used. The obtained results seem to confirm thepresence of wine. Finally the last group concerns amphora shards coming from the Oppidum of Châteaumeillant.Among the studied samples, one of them was particularly interesting, revealing the presence of wine and sandaracresin (Tetraclinis articulata).