<p>Stabilizatori na bazi biopolimera postaju posebno povoljna prirodna re&scaron;enja za primenu u kompleksnim sistemima, kao &scaron;to su emulzije tipa ulja u vodi. U ovoj disertaciji je ispitan individualni i kombinovani uticaj tri stabilizatora na bazi polisaharida (vlakna &scaron;ećerne repe, pektin &scaron;ećerne repe i OSA maltodekstrin) na formiranje i stabilnost emulzija kukuruznog ulja u vodi. Ispitan je uticaj četiri različite tehnike emulgovanja (ultrazvučna homogenizacija, visokopritisna homogenizacija, membransko emulgovanje i rotor-stator homogenizacija). Sveobuhvatna karakterizacija koja je obuhvatala ispitivanje fizičko-hemijskih, strukturnih, tenziometrijskih, konduktometrijskih, viskozimetrijskih osobina ispitivanih polisaharida je prikazana u ovoj disertaciji. Dobijeni rezultati veličine kapi emulzija i njihove fizičke stabilnosti ukazuju na dobra stabilizaciona svojstva ispitivanih polisaharida. Interakcije između primenjenih stabilizatora na bazi polisaharida rezultovale su značajnim promenama veličine kapi, zeta potencijala, kriming indeksa i strukture emulzije.</p> / <p>Biopolymer based stabilizers become particularly favorable natural solutions for use in complex systems, such as oil-in-water emulsions. In following dissertation, the individual and combined effects of three polysaccharide based stabilizers (sugar beet fibers, sugar beet pectin and OSA maltodextrin) on the formation and stability of corn oil emulsions in water were tested. The influence of four different emulsion techniques (ultrasonic homogenization, high-pressure homogenization, membrane emulsification and rotor-stator homogenization) were examined. A comprehensive characterization that included the examination of physico-chemical, structural, tensiometric, conductometric, viscometric characteristics of the polysaccharides examined is presented in this dissertation. The obtained results of the emulsion droplet size and their physical stability indicate good stabilization properties of the polysaccharides examined. The interactions between the applied polysaccharide-based stabilizers resulted in significant changes in the droplet size, zeta potential, creaming index and the structure of the emulsion.</p>

is a major polysaccharide of the plant cell wall which is known to play a role in many mechanical functionalities, especially when a gel is formed in the presence of calcium. Understanding the gelling abilities of pectin is of great interest to the food industry also, since pectin is a widely used as a gelling agent and thickener. The aim of this study was to apply two complementary microrheological techniques to these systems, multiple particle tracking (MPT) and a light scattering technique called diffusing wave spectroscopy (DWS). While the first one provides fundamental information about the homogeneity of the studied gel, the second gives access to the high frequency behaviour, related to the nature of the basic strands of the network. Firstly, after verifying the validity of the experimental apparati and analysis approaches in a series of careful control experiments on archetypal systems, a regime where pectin gels exhibit the signatures of semi-flexible networks was identified in experiments carried out on gels made of pectin chains pre-engineered by enzymatic deesterification and subsequently assembled with the release of Ca2+. These results were the first showing that polysaccharides networks could be accommodated within the framework of semi-flexible networks, which have become a paradigm for biological gels, such as the well-known F-actin solutions present in the cell cytoskeleton. However, in the plant cell wall, where calcium is already present, the assembly mechanism could be controlled in a different manner, and a more biologically relevant system was studied where the action of the plant enzyme pectinmethylesterase was used to liberate ion-binding groups in the presence of Ca2+. Gels formed according to this alternative methodology were found to behave as punctually cross-linked flexible networks, strikingly different from the first results. This would be explained by the presence of short blocks of charged residues. Finally, experiments on pectins carried out with controlled blocky structures showed that a pectin made of short blocks can exhibit both sorts of network, depending on the polymer and Ca2+ concentrations. This lead naturally to the construction of a state diagram for the regimes of assembly, with proposed control parameters being the polymer concentration and the ratio of the amount of Ca2+ to the quantity of pectic residues which can effectively bind the calcium into cross-links, christened Reff.

La transformation du raisin en vin est un procédé complexe. Des auxiliaires technologiques comme les enzymes ont été développés pour faciliter ce procédé et améliorer la qualité des vins. Cette qualité est influencée par les composés phénoliques : les anthocyanes sont responsables de la couleur rouge et les tanins de la sensation d'astringence. Les enzymes de macération qui dégradent les parois cellulaires du raisin sont utilisées pour améliorer les rendements en jus et l'extraction des pigments et des tanins. Cependant, ces traitements sont utilisés de manière empirique et leur impact sur la libération des polysaccharides pectiques constitutifs des parois et la composition en composés phénoliques des vins reste controversée. Dans cette étude, un enrichissement des vins enzymés en tanins et en RG-II et une diminution des polysaccharides riches en arabinose et en galactose libérés par la dégradation des parois ont été démontrés. Les vins enzymés présentent une intensité colorante plus élevée que les vins témoins expliquée par une augmentation des pigments issus des réactions entre anthocyanes et tanins. Les effets sont plus ou moins marqués suivant le millésime. Pour la première fois, les oligosaccharides des vins ont été isolés et caractérisés. Les structures des oligosaccharides présentes dans les vins témoins résultent de la dégradation des zones lisses des pectines, les vins enzymés renferment des composés provenant des zones hérissées des pectines. Pour comprendre l'impact des modifications induites par les enzymes sur la qualité et plus particulièrement la couleur et la stabilité des vins, l'évolution des polysaccharides et des polyphénols a été suivie en milieu modèle.

Les polysaccharides sont des retardateurs de prise qui confèrent au mortier une excellente rétention d'eau et une augmentation de la durée de maniabilité. Dans le but de rationaliser l'emploi de ces adjuvants dans les mortiers industriels, nous avons étudié l'effet de leur introduction sur l'hydratation du ciment afin d'élucider les mécanismes d'interaction.<br />Compte tenu du peu d'informations disponibles sur ces adjuvants et du constat que les propriétés du mortier sont fortement dépendantes du polysaccharide introduit, nous avons tout d'abord réalisé une étude des matières premières. Nous avons aussi rassemblé des données structurales sur les adjuvants (nature du substituant, masse moléculaire moyenne).<br />L'étude de l'hydratation du ciment adjuvanté en milieu dilué (EC=20) permet de proposer des mécanismes. Les polysaccharides n'agissent ni sur la dissolution du ciment, ni sur la germination-croissance des premiers hydrates. Le mécanisme prépondérant semble être l'adsorption sur les premiers hydrates ralentissant ou bloquant ainsi l'hydratation.<br />L'étude en milieu concentré (EC<0,5) se rapproche des conditions réelles d'utilisation. La détermination des teneurs en hydrates montre que parmi les adjuvants, l'éther d'amidon et la dextrine AM2 sont les retardateurs les plus forts. Pour ces adjuvants, d'une part l'ettringite est stabilisée et d'autre part les formations des CSH et de la portlandite sont retardées.<br />Une discussion des différents mécanismes d'interaction possibles est abordée.

La combinaison d'entités organiques et inorganiques au sein d'une même phase a pour but de créer des matériaux à propriétés spécifiques, issues de la synergie entre les propriétés des sous-réseaux individuels. Cette combinaison constitue la majeure partie de mon mémoire de thèse qui décrit différentes voies de synthèse de microsphères hybrides carraghénane/silice, soit à partir de carraghénnanes seuls, soit à partir de microsphères revêtues d'une couche de polymère polycationique (Poly-L-lysine). Différents paramètres ont été testés : nature du précurseur silicique, rapport précurseur/eau, pH, catalyseur. Les résultats montrent qu'il est possible d'obtenir des morphologies différentes (microsphères pleines, système core-shell) et avec des textures variant selon les conditions de synthèse. Les caractéristiques morphologiques, texturales et structurales des microsphères avant et après calcination à 550°C, sont déterminées par microscopie à balayage électronique, analyse thermogravimétrique, microscopie optique à fluorescence confocale, microanalyse électronique par rayon X (EDX) et aussi par adsorption d'azote Nous permettant de suggérer le mode de formation de ces matériaux.

Les travaux décrits dans ce mémoire sont consacrés à la synthèse et à la caractérisation physico-chimique de nouveaux assemblages supramoléculaires à base d'un polysaccharide d'origine naturelle, le hyaluronane (HA).<br />Les assemblages résultent du mélange de deux polymères complémentaires et plus précisément de l'établissement d'interactions multivalentes spécifiques entres des molécules hôtes, les $\beta$-cyclodextrines ($\beta$-CD) et des molécules invitées, des groupements hydrophobes d'adamantane (AD), greffés sur les chaînes de HA.<br />Afin d'évaluer l'influence de l'énergie de jonction sur la stabilité des réseaux, deux systèmes de structure différente ont été préparés. Les assemblages sont stabilisés soit, par la formation de complexes d'inclusion simples $\beta$-CD/AD, soit par des paires de complexes d'inclusion.<br />Des expériences de titration calorimétrique ont permis une analyse détaillée des propriétés d'inclusion des molécules et des macromolécules hôtes et invitées. Le comportement en milieu aqueux des polymères modifiés seuls et les propriétés viscoélastiques des mélanges ont été étudiés par des mesures rhéologiques en écoulement et en régime dynamique.<br />Ces assemblages sont sensibles à la variation de paramètres externes tels que la force ionique, la concentration en polymères, la température et l'ajout de molécules hôtes compétitives. Ce sont des réseaux temporaires dont la dynamique est gouvernée principalement par le nombre et la vitesse d'échange des complexes d'inclusion efficaces et par la mobilité des chaînes de HA.

La paroi du champignon filamenteux A. fumigalus conditionne la croissance et est responsable du maintien de l'intégrité cellulaire lors de l'infection. Les protéines de la paroi de ce champignon filamenteux n'avaient pas été étudiées jusqu'à présent alors qu'elles semblent jouer un rôle essentiel dans la structuration de la paroi de la levure modèle S. cereviciae. Une approche essentiellement biochimique a permis de caractériser les protéines associées à la paroi de A..fumigatus. La majorité des protéines pariétales chez A. fumigatus sont des protéines solubles. Une seule protéine est relarguée à partir de la paroi par un traitement f3- (1 .3) glucanase : c'est une phosphatase acide qui possède une ancre GPl et dont l'expression est réprimée en présence de phosphate inorganique. Par ailleurs, une étude des protéines GPl chez A. fumigatus par génomique comparative a montré que les protéines GPI décrites comme associées de façon covalente à la paroi chez la levure n'ont pas d'homologue chez A. fumigatus. Ainsi. l'organisation des protéines au sein de la paroi de A..fumigatus est différente de celle de la levure : les protéines pariétales ne semblent pas avoir un rôle essentiel dans l'élaboration de la paroi. Ensuite, une nouvelle famille de glycoprotéines portant un N-glycane lié à un galactofuranose en position terminale a été décrite. Cette famille comprend une phospholipase C, une phosphatase alcaline et une phytase. Enfin, une analyse morphologique de deux mutants chitine synthase et gluconosyltransférase a permis d'associer la réduction de la croissance à un hyper-branchement du mycélium et à une diminution de la taille de la cellule apicale sans que l'organisation globale des polysaccharides pariétaux et le taux de croissance spécifique soient affectés.

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

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la modification d'un polysaccharide extrait d'un tubercule d'espèces d'Amorphophallus konjac sp., une plante pérenne appartenant à la famille des Araceae. Ce polysaccharide, le glucomannane, est un copolymère linéaire soluble dans l'eau, constitué de résidus D-mannopyranosyle (M) et D-glucopyranosyle (G) liés en β-(1→4) (M/G ≅ 1,6) et la chaîne principale présente des groupements acétyles. La masse molaire varie de 4.105 à 2.106 g.mol-1 selon les sources botaniques et les méthodes de purification, et l'étude de sa structure ainsi que ses propriétés physico-chimiques ont fait l'objet de plusieurs travaux de recherche. Pour trouver des nouvelles voies de valorisation de ce polysaccharide la modification de sa structure et/ou la réduction de sa masse molaire ont été envisagées. Le but était d'obtenir, soit des polysaccharides originaux avec des propriétés physico-chimiques différentes de celles du polymère de départ, soit des polymères de faible masse molaire ou des oligosaccharides présentant des activités biologiques particulières. Nous avons étudié la modification chimique de glucomannanes par oxydation avec le dioxyde d'azote et l'obtention d'oligosaccharides de glucomannane par des méthodes classiques en milieu aqueux telles que l'hydrolyse acide et enzymatique. In fine nous avons développé une nouvelle méthode d'obtention d'oligoglucomannanes partiellement oxydés par réaction hétérogène en milieu diphasique solide/gaz avec le dioxyde d'azote et obtenus des molécules chargées de petites tailles. Nous avons généralisé cette méthode à d'autres polysaccharides sélectionnés parmi les plus connus (alginates, agar, cellulose, xanthane, galactomannanes et dextranes) et enfin nous avons évoqué les principales perspectives de valorisation des molécules obtenues, en particulier grâce aux activités antivirales et prébiotiques.

La fabrication d'une nouvelle capsule v��g��tale a ��t�� r��alis��e au cours de ce travail en utilisant deux biopolym��res bien connus: les amidons et les carragh��nanes. En relation avec les param��tres du proc��d�� industriel existant, les structures et les propri��t��s de ces deux polysaccharides �� l'��tat liquide et gel ont ��t�� d��termin��es en utilisant principalement des outils rh��ologiques. En appliquant des contraintes de cisaillements sur les empois, les solutions et les gels et en construisant des diagrammes de phases, l'influence de l'origine botanique des amidons ainsi que l'influence de traitements chimiques tels que l'hydroxypropylation ont ��t�� analys��es. Les propri��t��s visco��lastiques et en ��coulement des compos��s pris s��par��ment et des m��langes ont ��t�� mesur��es afin de reproduire au mieux le comportement rh��ologique (temp��ratures de g��lification, force du gel,...) de la g��latine, mati��re actuellement utilis��e pour la fabrication de g��lules. Enfin, une description num��rique du proc��d�� de trempage �� chaud a ��t�� conduite. Sur les bases d'un mod��le 3D thermom��canique, la croissance moyenne de la couche solidifi��e pendant le proc��d�� de trempage a ��t�� simul��e, et l'influence de la viscosit�� du polym��re et de la vitesse du moule sur son ��paisseur a ��t�� calcul��e.