Bacillus cereus est une bactérie très largement disséminée dans l'environnement. Certaines souches sont à l'origine de toxi-infections alimentaires de type émétique ou diarrhéique. Afin de coloniser l'intestin et induire un syndrome diarrhéique, B. cereus doit s'adapter aux variations d'oxygénation et de potentiel d'oxydoréduction rencontrées, se multiplier et sécréter des toxines. En comparant les capacités métaboliques et les capacités de sécrétion de l'entérotoxine Nhe de quatre souches de B. cereus, nous avons mis en évidence que la L-lactate déshydrogénase A (LdhA) était quelles que soient les conditions de croissance impliquée à la fois dans le métabolisme fermentaire et dans la toxinogénèse de B. cereus. LdhA contribue au maintien du ratio NAD+/NADH intracellulaire et son absence affecte les capacités d'expression de plusieurs gènes d'entérotoxines en anaérobiose et en aérobiose chez la souche F4430/73. Afin de déterminer si l'effet observé sur les toxines était indirect et dépendant du régulateur rédox Rex, un mutant ne synthétisant plus Rex a été construit. La caractérisation de ce mutant a mis en évidence le rôle de Rex dans le métabolisme de B. cereus, dans la réponse au stress oxydant et dans la toxinogénèse. De part sa structure et sa capacité a lié l'ADN, Rex pourrait être un facteur de transcription contrôlant l'expression des gènes codant les entérotoxines. Sa capacité de fixation sur l'ADN est dépendante du ratio NAD+/NADH. Afin de déterminer si LdhA pouvait réguler directement l'expression des gènes des toxines, ldhA a été exprimé chez E. coli et purifiée sous la forme d'une protéine fusion. Les premières expériences de retard sur gel n'ont pas permis de mettre en évidence de fixation sur les régions promotrices de toxines / Bacillus cereus is a widespread bacteria. Some strains are responsible of food-borne classified as emetic and diarrhoel syndromes. To colonize such environment and induce diarrhea, B. cereus must be able to grow in the various oxidoreduction potential and oxygenation conditions encountered in the gastrointestinal tract and to secrete toxins. By comparing the catabolic capacities of four strains of the B. cereus group grown under anoxic and oxic conditions in relation to their capacities for expressing Non hemolytoc enterotoxin (Nhe), we identified Lactate dehydrogenase A (LdhA) as both involved in the fermentative metabolism of B. cereus and toxinogenesis. We showed that disruption of ldhA affected the fermentative capacity of anaerobically grown F4430/73 cells and the expression of several enterotoxin genes under both anaerobiosis and aerobiosis. To determine whether the observed effect in the toxins expression was indirect and dependant of Rex, a rex mutant was built. The characterization of this mutant revealed the role of Rex in the metabolism of B. cereus, oxidative stress and toxins production. Rex could be a transcription factor controlling the expression of genes encoding enterotoxins. Ability of DNA binding is dependant on the ratio of NAD+/NADH. To determine whether LdhA could directly regulate the expression of toxins genes, LdhA was expressed in E. coli and purified as a fusion protein. The first gel retardation experiments have failed to demonstrate fixation of LdhA in the promoter regions of toxins

L’hème est une molécule essentielle à de nombreuses fonctions bactériennes. Cependant, cette molécule génère des radicaux libres qui lui confèrent des propriétés toxiques. Nous avons caractérisé les mécanismes de l’homéostasie de l’hème impliquant le transporteur d’efflux HrtBA. Chez L. lactis nous avons démontré que HrtBA empêche l’accumulation membranaire et intracellulaire d’hème exogène par un mécanisme ménaquinone dépendant. HrtBA est aussi présent chez de nombreux pathogènes. Chez S. agalactiae, la transcription de HrtBA est régulée par un système à deux composants HssRS. Le senseur HssS reconnait l’hème exogène internalisé. Pour élucider le rôle de l’hème de l’hôte dans la virulence de S. agalactiae, un modèle d’infection systémique chez la souris utilisant la luminescence (lux) et l’imagerie in vivo (IVIS) a été mis en place. Le suivi de la luminescence de bactéries hypersensibles à l’hème (ΔhrtBA) montre que l’hème de l’hôte est toxique et que la capacité de S. agalactiae à assurer son homéostasie est déterminante pour ’linfection. De manière similaire, en montrant que le métabolisme respiratoire est indispensable pour l’infection (ΔcydA), S. agalactiae dépend donc de sa capacité à acquérir l’hème de l’hôte pour être infectieuse. En utilisant le promoteur de HrtBA couplé à l’opéron lux, nous avons étudié la capacité de S. agalactiae à détecter et acquérir l’hème in vivo au cours de l’infection. Nos résultats montrent que l’hème de l’hôte est particulièrement biodisponible dans le foie. Au contraire dans le cerveau, l’hème n’est pas détecté par la bactérie. Nos résultats démontrent que l’hème de l’hôte est un paramètre important des capacités d’adaptation de S. agalactiae à son hôte lors de l’infection. Bloquer HrtBA ou le senseur d’hème HssS pourrait constituer une cible pour la recherche antibiotique chez S. agalactiae ou d’autres pathogènes. Enfin, nous avons démontré chez E. faecalis que l’expression de HrtBA est aussi dépendante d’un système à deux composants. Nous avons utilisé la même stratégie que pour S. agalactiae pour créer un senseur d’hème spécifique qui a permis de démontrer pour la première fois que E. faecalis rencontre et utilise l’hème du tractus digestif. / Heme is a redox-reactive molecule with essential function in bacterial metabolism. However, this molecule generates reactive oxygen species responsible for its toxicity. We characterized the mechanism of heme homeostasis involving the efflux transporter HrtBA. In L. lactis, we demonstrated that HrtBA prevents from membrane and intracellular accumulation of internalized exogenous heme thanks to a menaquinone dependent mechanism. HrtBA is also present in several pathogens. In S. agalactiae, the transcription of HrtBA is regulated by a two-component system HssRS. The HssS sensor recognizes internalized exogenous heme. To clarify the role of heme of the host in the virulence of S. agalactiae, a systemic infection model in mice using luminescence (lux) and in vivo imaging (IVIS) has been set up. The monitoring of luminescence generated by heme hypersensitive (ΔhrtBA) bacteria shows that heme of host is toxic and that the capability of S. agalactiae to control heme homeostasis is crucial for infection. In the same way, by demonstrating that respiratory metabolism is crucial for infection (ΔcydA), we demonstrated that S. agalactiae depends on its capacity to acquire the heme of the host to become infectious. By using the HrtBA promoter coupled with lux operon, we studied the capacity of S. agalactiae to detect and to acquire heme in vivo during the infection. Our results show that host heme is especially biodisponible in the liver. On the contrary, heme is not detected by bacteria in the brain. Our results prove that heme of the host is an important parameter for the adaptation of S. agalactiae to its host during infection. Blocking HrtBA or heme sensor HssS could so be a target for antibiotic research against S. agalactiae and other pathogens. Finally, we show in E. faecalis that HrtBA expression also depends on a two-component system. We used the same strategy as in S. agalactiae to create a specific heme sensor that allowed us to demonstrate for the first time that E. faecalis meets and uses heme in the digestive tract.

Les graines de lin sont composées de teneurs élevées en huile (45 g d’huile/100g MS) stockées sous forme de triglycérides dans l’embryon (Venglat et al., 2011). Ces huiles hautement insaturées sont utilisées depuis de nombreuses années pour des applications industrielles (vernis, linoleum…). Toutefois, ces huiles riches en oméga-3 présentent également une grande importance pour la santé humaine. Pour cette raison, l’industrie alimentaire est particulièrement intéressée pour développer des produits enrichis en huile de lin. Pour répondre à cette demande, il est nécessaire de sélectionner des cultivars accumulant plus d’huile. Afin de sélectionner efficacement de telles plantes, il est nécessaire d'acquérir des connaissances sur les mécanismes de synthèse, d’accumulation et de régulation des huiles dans les graines oléagineuses (Sharma et Chauhan 2012). Pour comprendre les accumulations des huiles dans les graines de lin et leurs régulations, deux lignées de lin ayant des teneurs en huile différent ont été sélectionnées (Astral : 44,6 ± 0,2 g d’huile/100g MS ; 238 : 37,0 ± 0,7 g d’huile/100g MS). Dans ce travail, nous avons déterminé les différences d’accumulation des composées de la graines entre les deux lignées dans les embryons, les téguments, la différence d’expression des gènes dans ces embryons et ces téguments, et analyser les flux métaboliques dans les embryons des deux lignées de lin durant la synthèse des acides gras. Ces études ont montré : (i) que les embryons de lin Astral qui accumule plus d’huile dans ses embryons accumule moins de protéines dans les embryons, (ii) que les téguments de lin Astral accumule moins de proanthocyanidines et de protéines que dans les téguments de la lignée 238, (iii) qu’aucun lien avec l’accumulation différente en huile dans les embryons et la différence d’accumulation dans les téguments n’a pu être mis en évidence, (iii) que le glucose est le précurseur carboné permettant la synthèse des acides gras, (iv) que le flux de carbone permettant la synthèse des acides gras passe majoritairement par la glycolyse cytosolique jusqu’au PEP cytosolique qui est transporté dans le plaste pour être convertie en pruvate puis acétylCoA, précurseur de la synthèse des acides gras, (v) que le flux permettant la synthèse de G3P est 29 fois plus élevée que dans les embryons de lin 238 que dans les embryons de lin Astral, (vi) : que la surexpression du gène codant pour la DHAP synthase (genolin_c54022 317) et la G3PDH (genolin_c10324 594) dans les embryons de la lignée Astral/238, pourraient induire une synthèse plus importante de G3P nécessaire à la formation des triglycérides. / Flax seeds are composed oh high levels of oil (45 g oil / 100 g DM) stored as triglycerides in their embryos (Venglat et al., 2011). These highly unsatured oils have been used for many years for industrial applications (varnish, linoleum,...). However, these oils rich in omega-3 are also a great importance to human health. for this reason, the food industry is particularly interesed to develop innovative products enriched in linseed oil. To meet these requirements, it is necessary to develop linseed cultivars that accumulate more oils. In order to select such plants, it is necessary to acquire knowledge on mechanisms, accumulation and regulation of oils synthesis in oilseeds (Sharma and Chauhan, 2012). To better understand oil accumulation in flaxseed, two linseed genotypes presenting different level in oil content were selected (Astral : 44,6 ± 0,2 g oil / 100 MS ; 238 : 37,0 ± 0,7 g oil / 100 g DM). In this work, we determined the differences in accumulation between the two lines in embryos, integumen, the difference in gene expression in the embryos and the integument, and we analysed the metabolic flux in the embryos of both flax lines during the synthesis of fatty acids. These studies have shown : (i) the flax embryos Astral accumulates more oil in its embryo accumulates less protein in embryos, (ii) that the Astal flax husks accumulates less proanthocyanidins and proteins in teguments of the line 238, (iii) no link with the different oil accumumation in embryos and the difference in accumulation the integument could be demonstrated, (iv) that the glucose is the carbon precursor for the synthesis of fatty acids, (v) thet the flow of carbon to the synthesis of fatty acids predominantly through cytosolic glycolysis to PEP cytosolic, that is transported into the plastic for conversion to pruvate then acetylCoA, precursor synthesis of fatty acids, (vi) the flow for the synthesis of G3P in Astral embryos is 29 times higher than in the 238 embryos, (vii) the overexpression of the gene encoding the DHAP synthase (genolin_c54022 317) and G3PDH (genolin-c10324 594) in embryos of the Astral / 238, could induce a higher synthesis G3P necessary for the triglycerides.

L’olfaction est importante pour de nombreuses fonctions vitales comme la reproduction, les interactions sociales, la détection des aliments et le comportement alimentaire. Toutefois, l'impact nutritionnel sur le système olfactif n'a pas été précisément décrit. Dans ce contexte, le sujet de cette thèse consistait en l’étude des effets du jeûne sur la représentation spatiotemporelle des odeurs dans le bulbe olfactif principal (BO), une structure assurant la première étape du codage de l'information olfactive dans le cerveau.Dans le BO, les caractéristiques des molécules odorantes sont représentées sous forme d’activitéspatiale et temporelle respectivement dans la couche glomérulaire et celles des cellules mitrales et granulaires. Pour étudier le codage spatial au niveau glomérulaire, nous avons utilisé l’imagerie optique du signal intrinsèque qui permet de cartographier l’activité évoquée sur la surface du BO en réponse à des odeurs. Pour étudier le codage temporel des odeurs, nous avons enregistré les variations spécifiques de l'activité oscillatoire du potentiel de champ local (LFP) dans les couches profondes.Nous avons testé les réponses aux odeurs chez des rats mis à jeun pendant 17 heures par rapport aux rats nourris ad libitum. Nous avons utilisé deux stimuli olfactifs à des concentrations différentes: la première (odeur commerciale d’arôme d'amande) est associée à la nourriture car elle est préalablement incorporée dans une pâte sucrée présentée aux rats quotidiennement ; le second (hexanal), est une molécule odorante pure, nouvelle et neutre pour eux. L'utilisation de ces odeurs dans une gamme de concentrations faibles nous a permis d’étudier les modifications de seuil d’activation du BO. Nous avons analysé les deux types de représentation spatiale et temporelle chez des rats anesthésiés, à jeun versus nourris. Nous avons observé que les cartes spatiales et les changements des profils oscillatoires évoqués dans le BO sont présents pour les deux types de stimuli à de faibles concentrations chez tous les rats à jeun mais pas chez tous les animaux nourris. Par contre, pour les fortes concentrations d'odeurs, nous avons observé plus de réponses chez les animaux nourris. Nous avons conclu que le jeûne affecte profondément le seuil d’activation spatiotemporelle du BO.Nous avons alors cherché à identifier les candidats moléculaires qui pourraient déclencher cetteplasticité olfactive à jeun. Nous avons analysé dans le BO la variation de l'expression des récepteurs à deux hormones satiétogènes, la leptine et l'insuline, mais n'avons pas trouvé de changement significatif entre les deux groupes de rats. En outre, l'injection intrapéritonéale de leptine n'a pas inversé le profil oscillatoire induit chez des rats à jeun. Nous avons conclu que la leptine n'agit pas à elle seule dans la signalisation de l'état nutritionnel qui induit la plasticité bulbaire. Nous avons également cherché des modifications spécifiques des circuits du BO pendant le jeûne et avons obtenu des données préliminaires intéressantes sur la plasticité astrocytaire. Enfin, nous avons mené un nouveau projet sur le rôle des endocannabinoïdes dans la prise alimentaire. Le THC est un agoniste des récepteurs CB1 aux endocannabinoïdes qui induit une hyperphagie. Les CB1 étant présents dans le BO, nous avons testé ses effets sur l'activité oscillatoire chez des souris à jeun. Nous avons trouvé que le THC inhibe la désensibilisation olfactive qui est déclenchée chez les souris contrôle par la présentation d'odeurs répétées. / Olfactory cues are important for many vital functions as reproduction, social interactions, fooddetection and feeding behavior. However, the nutritional impact on the olfactory system has not been precisely described. Here we studied the effects of fasting on the spatiotemporal activities in the main olfactory bulb (OB), a structure supporting the first step of odor coding in the brain.Odorant signals undergo a complex processing that starts in the Main Olfactory Epithelium where the olfactory sensitive neurons (OSN) are located. OSN project into the OB where odorant features (among them identity and concentration) evoke spatiotemporal patterns of activities located respectively at the glomerular and mitral/granule cells levels. The spatial coding at the glomerular level is classically studied by optical imaging of odor-evoked activities on the surface of the MOB in response to different odors at different concentrations. The temporal coding is characterized by specific variations in the oscillatory activity of the Local Field Potential (LFP) in deeper layers.We tested odor responses in the OB in 17 hours-fasted rats compared to ad libitum-fed rats. We used two olfactory stimuli at different concentrations: the first one (almond aroma odor) is associated to food since it is incorporated into a homemade cake that rats love to eat; the second is the pure odorant hexanal which is new and neutral for them. Using these odorants at low concentrations to probe threshold modifications, we analyzed both types of OB coding (spatial and temporal) at the levels where they occur (glomerular layer and mitral/granule cell layers respectively) in anesthetized rats.Using intrinsic optical signals imaging and local field potential recording, we observed that odor maps and changes in oscillatory patterns of activity in the OB are present for both types of stimuli at low concentrations in all fasted rats but not in all fed animals. For higher odor concentrations, further fed animals responded. We conclude that fasting deeply impacts the overall odor threshold detection in the OB.Then, we sought to identify putative molecular candidates that could trigger this olfactory plasticity in fasted conditions. We have checked the variation of receptor expression for leptin and insulin, two anorexigen hormones, in the OB but did not find any significant changes between the two groups. In addition, i.p. injection of leptin did not reverse the oscillatory profile induced in fasted rats. We concluded that leptin does not act solely in signalling the nutritional state that induces the OB plasticity. We are still looking for specific modifications of OB circuits during fasting and we present interesting preliminary data about astrocytic plasticity in this manuscript. Finally, we have also run a new and exciting project dealing with the role of endocannabinoids in food intake: since THC, a potent agonist of endocannabinoids CB1 receptors which are expressed in the OB, selectively increases food intake when injected at low doses, we tested its effects on the OB oscillatory activity in fasted mice. We found that THC inhibits olfactory desensitization that is triggered in control mice by repeated odor presentation.

La stabilité métabolique des cellules cardiaques est dépendante d'une organisation fonctionnelle qui favorise le transfert des liaisons phosphate depuis les sites de synthèse de l'ATP (mitochondries) jusqu'aux sites d'utilisation de l'énergie. Au niveau mitochondrial, cette fonction est principalement assurée par l'Interactosome Mitochondrial, comprenant les complexes respiratoires, l'ATP synthasome fonctionnellement couplé à la créatine kinase mitochondriale et le pore de la membrane mitochondriale externe VDAC qui régit la diffusion des nucléotides adényliques sous le contrôle de protéines du cytosquelette. Il est communément admis que la situation d'ischémie/reperfusion (IR) du myocarde affecte l'organisation intracellulaire des cardiomyocytes, les phosphorylations oxydatives (OxPhos), ainsi que le transfert de l'énergie cellulaire.L'objectif de ce travail était d'étudier les mécanismes de régulation de la fonction mitochondriale par les interactions entre la tubuline BII et la membrane mitochondriale externe (MME) d'une part et l'organisation de supercomplexes respiratoires (SCR) d'autre part. Différents types de muscles striés (cardiaque et squelettique) ont été utilisés pour étudier le lien entre la tubuline BII et la perméabilité de la MME pour les nucléotides adényliques. De plus, le rôle de la tubuline BII et de l'organisation des SCR ont été étudiés dans la situation physiopathologique de l'IR cardiaque.Dans les cardiomyocytes, comme dans les cellules issues de muscles squelettiques oxydatifs de rats adultes, la tubuline BII est colocalisée avec les mitochondries et la perméabilité de la MME pour l'ADP est faible. A l'aide du système pyruvate kinase/phosphoénolpyruvate, destiné à piéger l'ADP extramitochondrial, nous avons montré que l'affinité apparente d'OxPhos pour l'ADP est directement liée à la perméabilité de la MME. Ainsi, dans le muscle cardiaque comme dans les muscles squelettiques oxydatifs, un fort Km apparent pour l'ADP est associé à une faible perméabilité de la MME à l'ADP et à une forte expression de tubuline BII, présente sous une forme non-polymérisée. A l'inverse, dans les muscles glycolytiques, la très faible teneur en tubuline BII non-polymérisée est associée à une forte perméabilité de la MME aux nucléotides adényliques (faible Km apparent pour l'ADP).Les effets de l'ischémie (20 ou 45 minutes) et de la reperfusion cardiaque (30 minutes) ont été étudiés sur un modèle de coeur isolé perfusé de rat. Les principaux résultats sont que la séquence d'IR induit un réarrangement de la tubuline BII, associé à une réduction du Km apparent pour l'ADP, une baisse du contrôle de la respiration par la créatine et une diminution de la capacité d'OxPhos. Les modifications observées étaient dépendantes de la durée de l'ischémie et variables d'un cœur à l'autre. De plus, le groupe soumis à 20 minutes d'ischémie était caractérisé par la présence de SCR incluant le complexe I et l'absence de perte de cytochrome c (suggérant l'absence d'apoptose cellulaire). A l'inverse, 45 minutes d'ischémie suivies de reperfusion ont conduit à une perte de cytochrome c et à un remodelage de l'ultrastructure mitochondriale, sans modification de l'organisation des SCR.En conclusion, nos résultats soulignent l'importance des interactions mitochondrie-cytosquelette, et plus particulièrement celles impliquant la tubuline BII, dans la compartimentation intracellulaire des nucléotides adényliques et les transferts d'énergie dans les muscles striés oxydatifs. Par ailleurs, la séquence d'IR myocardique induit une désorganisation de la tubuline BII, qui contribue à la dysfonction mitochondriale. Enfin, l'absence de réorganisation des SCR quand la lésion d'IR est irréversible (45 minutes d'ischémie) suggère que le réarrangement des SCR observé après 20 minutes d'ischémie pourrait être l'un des mécanismes adaptatifs mis en jeu pour prévenir la dysfonction mitochondriale à la suite d'une séquence d'IR. / Cardiac metabolic stability is highly dependent on the intracellular functional organization which favors compartmentalized phosphoryl flux transfer between sites of mitochondrial ATP synthesis and sites of ATP hydrolysis (mainly myofibrillar ATPases). At the level of mitochondria, this function is provided by Mitochonrial Interactosom (IM) which includes respiratory complexes, ATP Synthasom coupled functionally to Mitochondrial Creatine Kinase (MtCK) and Voltage-Dependent Anion Channel (VDAC) regulating ATP/ADP diffusion through its interaction with cytoskeleton proteins. Cardiac ischemia/reperfusion (IR) injury alters intracellular organization, oxidative phosphorylation (OxPhos) and compartmentalized intracellular phosphoryl flux transfer.The aim of this work was to study the regulation of mitochondrial activity by B tubulin II interaction with MOM and by respiratory supercomplex (RSC) organization, under physiological conditions as well as in ischemia/reperfusion in striated muscles. For this purpose, different types of striated muscles (cardiac and skeletal) were used for studying the link between B tubulin II and MOM permeability to adenine nucleotides. In addition, the role of B tubulin II and RSC organization was studied in the pathophysiological context of cardiac ischemia/reperfusion.In cardiac and oxidative skeletal muscles from adult Wistar rats, B tubulin II is colocalized with mitochondria and associated with low MOM permeability to ADP. Using pyruvate kinase and phosphoenolpyruvate trapping system for ADP, we show that the apparent affinity of OxPhos for ADP can be directly linked to the permeability of MOM. High apparent Km for ADP in cardiac and oxidative skeletal muscle is associated with low MOM permeability to ADP and high expression of non-polymerized B tubulin II. Very low expression of non-polymerized B tubulin II in glycolytic muscles is associated with high MOM permeability for adenine nucleotides (low apparent Km for ADP).The effect of the IR-injury was studied by subjecting isolated and perfused Wistar rat hearts to total ischemia (for 20 min and 45 min) followed by 30 min of reperfusion (I20R and I45R groups, respectively). The IR-injury induced intracellular rearrangement of B tubulin II was associated with decreased apparent Km for ADP, creatine-control of respiration and reduced OxPhos capacity. Observed changes were dependent on the duration of ischemia and were heterogeneously present across hearts. Additionally, in the I20R group we evidenced an increase in the content of the RSC embodying complex I in the absence of cytochrome c release (evidencing the absence of apoptosis). Forty five minutes of ischemia followed by reperfusion resulted in increased cytochrome c release and mitochondrial cristae remodeling without alteration of RSC organization.The results of this study highlight the importance of cytoskeleton-mitochondria interactions, and particularly that of B tubulin II, for adenine nucleotide intracellular compartmentalization and phosphoryl flux transfer in oxidative striated muscles. In addition, cardiac IR was shown to induce B tubulin II disorganization contributing to mitochondrial dysfunction. The absence of the RSC reorganization after irreversible IR injury (45 minutes of ischemia) suggests that the rearrangement of RSC observed after 20 minutes of ischemia could be an adaptive mechanism to overcome the IR-induced alterations of mitochondrial function.

Trotz seiner hohen Stellung auf der politischen Tagesordnung wurde das massive Wegwerfen von Essen, das insbesondere in den reichen Ländern dokumentiert ist, in Studien über städtischen Metabolismus bisher wenig beachtet. Ziel dieser interdisziplinären Dissertation ist es, eine Methode zur Mengenbestimmung des städtischen Lebensmittelmetabolismus zu entwickeln und verschiedene Faktoren zu untersuchen, die das Wegwerfen von Essen beeinflussen. In der Dissertation wird zuerst der städtische Lebensmittelmetabolismus beschrieben und mengenmäßig bestimmt. Dieser quantitative Teil stützt sich auf eine Fallstudie über die französische Hauptstadt Paris und die umliegenden Gebiete innerhalb der Île-de-France Region im Jahr 2014. Die Ergebnisse zeigen, wie groß der Strom der Lebensmittelabfälle ist. 19% und 22% der Menge an Lebensmitteln, ohne Getränke, zur Versorgung der essenden Bevölkerung in Paris Petite Couronne und Île-de-France sind Lebensmittelabfälle. . Ein Teil dieser Abfälle, nämlich der aus weggeworfenem Essen, könnte vermieden werden, wenn Essen anders gehandhabt würde. Das Verständnis des städtischen Metabolismus wird bereichert, wenn er eingebettet in kulturelle Praktiken und soziale Institutionen betrachtet wird. Der Literaturüberblick zeigt, dass das Wegwerfen von Essen zu Hause und außer Haus nicht alleine eine Folge individueller Handlungen ist, sondern von Praktiken unter dem Einfluss gesellschaftlicher Prozesse. Im Gegensatz dazu berücksichtigt Politik weder die systemischen Züge des städtischen Lebensmittelmetabolismus, noch die Verknüpfung zwischen Essen und Abfall und auch nicht die zahlreichen Faktoren, die das Wegwerfen von Essen bedingen oder fördern. Forschungsbedarf besteht darin zu untersuchen, wie Gesellschaften der Einladung weniger Essen wegzuwerfen gegenüberstehen, wenn der Konsumkontext von Überversorgung und vermeintlichem Überfluss geprägt ist und das Wegwerfen von Essen weitestgehend unsichtbar bleibt. / Although it is a priority on the political agenda, the massive generation of food waste reported for high-income societies has been largely neglected in urban metabolism research. The aim of this interdisciplinary PhD thesis is to develop a method to quantitatively analyse urban societies’ food metabolism and its determinants with respect to food waste. The thesis’ main focus is on characterizing and quantifying the urban food metabolism. This quantitative part looks at case studies of the French capital Paris and its neighbouring areas of the Île-de-France region, in the year 2014. The results show that the urban food metabolism of Paris and its region is characterized by significant levels of food waste. 19% and 22% of food, excluding drink, ended up uneaten and turned to food waste in the food supply of the eating population in Paris Petite Couronne and Île-de-France, respectively. Moreover, little food waste was collected separately from other waste and recycled. Part of this food waste could be avoided, as it initially was food that could have been saved and used for human consumption, had it been handled differently. The urban metabolism becomes more legible when it is recognized as embedded in cultural practices and social institutions, another focus in this thesis. At the consumption stage, the literature review demonstrates that food waste is not only the result of individual action, but of practices shaped by broader societal processes. Inappropriately, current food waste reduction policies consider neither the systemic characteristics of the urban food metabolism, nor the interconnectedness between food and waste, nor yet the multiple determinants of food waste origin. Avenues for research include inquiry into how societies respond to the opportunity to reduce food waste, when the context is one of oversupply and perceived abundance of food, and a still largely invisible phenomenon of food waste. / Le métabolisme urbain désigne l’ensemble des flux d’énergie et de matières mis en jeu par le fonctionnement d’une ville ; il constitue une déclinaison localisée du métabolisme social. La quantification et l’analyse de ces flux sont cruciales pour la définition de politiques qui visent à réduire la consommation de ressources et la production des déchets. Malgré sa mise à l’agenda politique, la génération massive des pertes, gaspillages et déchets alimentaires, documentée en particulier dans les pays des Nords, n’a été analysée qu’à la marge dans les recherches sur le métabolisme urbain. L’objectif de cette thèse interdisciplinaire est de développer une méthode de quantification du métabolisme alimentaire urbain et d’analyser ses déterminants en lien avec les pertes, gaspillages et déchets alimentaires. La thèse aborde en premier lieu la caractérisation et la quantification du métabolisme alimentaire urbain. Cette partie quantitative s’appuie sur une étude de cas de la capitale française, Paris, et des territoires adjacents de la région Île-de-France, en 2014. Elle repose sur le développement d’un outil de quantification hybride associant analyse de flux de matière (AFM) et analyse du système alimentaire, sur la définition de la population qui mange (inférieure en taille à la population résidente), et sur la compilation de plusieurs jeux de données, dont certains n’avaient pas été mobilisés à ce jour. Les résultats montrent l’importance du flux de déchets alimentaires. Une part de 19% et 22% des denrées alimentaires, hors boissons, qui approvisionnent la population qui mange à Paris Petite Couronne, d’une part, et en Île-de-France, d’autre part, n’est pas consommée et devient un déchet ; une faible partie est par ailleurs collectée séparément pour être recyclée. L’étape de la consommation seule, à domicile et hors foyer, y contribue de façon significative. Une partie de ces déchets alimentaires pourrait être évitée par la réduction des pertes et gaspillages et une meilleure gestion de la nourriture. Le métabolisme urbain devient plus lisible lorsqu’on reconnait qu’il est intégré dans des pratiques culturelles et des institutions sociales, deuxième aspect abordé dans la thèse. La revue de la littérature montre qu’au stade de la consommation, les pertes et gaspillages ne sont pas seulement le résultat d’actions individuelles, mais de pratiques sous influence de processus sociaux plus larges, comme des changements de styles de vie et de normes de consommation dans des sociétés à revenu élevé. A l’opposé, les politiques de réduction des pertes et gaspillages ne tiennent compte ni des caractéristiques systémiques du métabolisme alimentaire urbain, ni de l’interconnexion entre nourriture et déchets, ni même des multiples déterminants à l’origine des pertes et gaspillages. Des pistes de recherche consistent à explorer la question de savoir comment les sociétés répondent à l’opportunité de réduire les pertes et gaspillages, lorsque le contexte est celui d’un sur-approvisionnement, d’une supposée abondance et d’un phénomène des pertes et gaspillages largement invisible. Les études culturelles peuvent aider à comprendre comment les sociétés font évoluer leurs pratiques culturelles et leurs institutions à l’égard de la réduction des pertes et gaspillages dans un contexte de transition socio-écologique.