O estudo da inativação da enzima pectinametilesterase (PME) em suco de laranja foi realizado, tanto por tratamento térmico convencional quanto por microondas em batelada. O tratamento térmico convencional foi realizado em banho termostático em diferentes temperaturas no intervalo entre (40 e 95) °C e tempo de retenção entre (0 a 60) s. O processo de aquecimento assistido por micro-ondas foi conduzido em digestor e em reator de síntese química e enzimática, ambos operando em modo descontínuo, por energia de micro-ondas. Nesse processo as condições de ensaio foram: intervalo de temperatura entre (40 e 90) °C e tempo de retenção entre (0 e 60) s. O histórico da temperatura foi adquirido em tempo real para todos os processos. Foram conduzidas análises físico-químicas de caracterização do suco não processado. As análises da atividade da enzima PME presente, acidez e teor de sólidos solúveis foram realizadas tanto para o suco não processado quanto para o suco pasteurizado em diferentes condições. A efetividade entre os métodos empregados foi verificada pela análise dos parâmetros obtidos para a cinética da inativação enzimática. Os resultados demonstram que o processo térmico assistido por micro-ondas focalizadas se mostrou mais efetivo que o processamento térmico convencional atingindo inativação de 90 % a 60 °C após 10 s de processamento e atingindo 99 % de inativação quando exposto a 80 °C por no mínimo 20 s. / The enzyme pectin methylesterase (PME) inactivation in orange juice was studied by both conventional and microwave heat treatment in batch conditions. Conventional heat treatment was carried out in a thermostatic bath, maintaining the temperature constant during the process. Different temperatures were tested at the interval between (40 and 95) °C and time between (0 and 60) s. The microwaveassisted heating process took place through two equipments: the first one have used a multi-mode microwave digestor, and the second a chemical and enzymatic synthesis mono-mode microwave reactor. Temperatures have been tested in the range of (40 to 90) °C and retention time between (0 and 60) s. The temperature\'s history has been acquired in real time for all processes. Physical-chemical characterization of the non-processed juice, pectin methylesterase enzyme activity, acidity and soluble solids content were conducted for both, fresh and treated juice. The results demonstrated that the microwave-assisted pasteurization was more effective than conventional, reaching 90 % inactivation at 60 °C after 10 s and reaching 99 % inactivation when exposed to 80 °C by at least 20 s.

A pasteurização mínima do suco de laranja consiste na utilização de temperatura e tempo mínimos de forma a garantir uma inativação parcial da pectinesterase. Desta forma obtém-se um produto com vida de prateleira superior ao suco d’e laranja fresco e qualidades sensoriais preservadas. O suco de laranja pasteurizado sob tratamento térmico mínimo é uma alternativa de produto para o mercado interno, contribuindo para um melhor aproveitamento da fruta em épocas de safra. O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética de inativação térmica da pectinesterase no suco de laranja por meio de processamentos isotérmicos contínuos em três temperaturas de processamento (82,5; 85,0 e 87,5 ºC), seis valores de pH controlados (3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4,0 e 4,1) e no mínimo seis tempos de retenção para cada condição de valores de pH/temperatura de processamento. Os resultados foram ajustados a um modelo matemático da cinética de inativação da PE. Também foram analisadas as características físico-químicas do suco fresco e após o processamento e foi realizada uma estimativa da vida de prateleira a partir da análise sensorial do suco. Os parâmetros físico-químicos do suco de laranja foram influenciados pelo pH do suco, temperatura de processamento, tempos de retenção e safra da fruta. O modelo multicomponente de cinética de primeira ordem utilizado apresentou bom ajuste aos dados obtidos experimentalmente. Em suco de laranja com pH 3,8, pasteurizado nas temperaturas estudadas, foram encontrados os menores valores da constante de velocidade de inativação e fração da isoenzima mais resistente. Maiores níveis de inativação da PE foram obtidos nos sucos com pH 3,6 e 3,7. Dos resultados da estimativa da vida de prateleira, indicaram que o tratamento térmico mínimo do suco de laranja garante um produto sensorialmente satisfatório com vida de prateleira inferior a 34 dias armazenado em garrafas PEAD, sob refrigeração. / Minimally processed orange juice consists in using a minimum holding time and temperature to ensure partial inactivation of PE. This will produce an orange juice with a longer shelf-life than fresh orange juice and with preserved sensorial attributes. The objective of this work was to study the thermal inactivation kinetics of PE in orange juice with continuous isothermal processing. Thermal inactivation kinetics was obtained for six pH values (3.6; 3.7; 3.8; 3.9; 4.0 and 4.1), at three temperatures (82.5; 85.0 and 87.5 °C) and at least six holding times for each condition. The results were adjusted by a mathematical model for PE inactivation kinetics. Physicochemical characteristics of the fresh and processed juice were also analyzed and a shelf-life estimate was obtained from sensory analysis of the juice. The physicochemical parameters of orange juice were influenced by juice pH, processing temperature, holding times and fruit crop. The experimental data was well fitted by the first order multicomponent kinetics model used for all the pasteurization pH/temperature conditions studied. A smaller fraction of the more resistant isoenzyme and a slower inactivation velocity constant were found for the juice with a pH of 3.8, at studied temperatures. The highest inactivation levels were obtained with the juices of pHs 3.6 and 3.7. The shelf-life estimation results indicate that the minimal thermal process of orange juice guarantees a sensorially satisfactory product for less than 34 days when stored in HDPE bottles, under refrigeration.

A pasteurização mínima do suco de laranja consiste na utilização de temperatura e tempo mínimos de forma a garantir uma inativação parcial da pectinesterase. Desta forma obtém-se um produto com vida de prateleira superior ao suco d’e laranja fresco e qualidades sensoriais preservadas. O suco de laranja pasteurizado sob tratamento térmico mínimo é uma alternativa de produto para o mercado interno, contribuindo para um melhor aproveitamento da fruta em épocas de safra. O objetivo deste trabalho foi estudar a cinética de inativação térmica da pectinesterase no suco de laranja por meio de processamentos isotérmicos contínuos em três temperaturas de processamento (82,5; 85,0 e 87,5 ºC), seis valores de pH controlados (3,6; 3,7; 3,8; 3,9; 4,0 e 4,1) e no mínimo seis tempos de retenção para cada condição de valores de pH/temperatura de processamento. Os resultados foram ajustados a um modelo matemático da cinética de inativação da PE. Também foram analisadas as características físico-químicas do suco fresco e após o processamento e foi realizada uma estimativa da vida de prateleira a partir da análise sensorial do suco. Os parâmetros físico-químicos do suco de laranja foram influenciados pelo pH do suco, temperatura de processamento, tempos de retenção e safra da fruta. O modelo multicomponente de cinética de primeira ordem utilizado apresentou bom ajuste aos dados obtidos experimentalmente. Em suco de laranja com pH 3,8, pasteurizado nas temperaturas estudadas, foram encontrados os menores valores da constante de velocidade de inativação e fração da isoenzima mais resistente. Maiores níveis de inativação da PE foram obtidos nos sucos com pH 3,6 e 3,7. Dos resultados da estimativa da vida de prateleira, indicaram que o tratamento térmico mínimo do suco de laranja garante um produto sensorialmente satisfatório com vida de prateleira inferior a 34 dias armazenado em garrafas PEAD, sob refrigeração. / Minimally processed orange juice consists in using a minimum holding time and temperature to ensure partial inactivation of PE. This will produce an orange juice with a longer shelf-life than fresh orange juice and with preserved sensorial attributes. The objective of this work was to study the thermal inactivation kinetics of PE in orange juice with continuous isothermal processing. Thermal inactivation kinetics was obtained for six pH values (3.6; 3.7; 3.8; 3.9; 4.0 and 4.1), at three temperatures (82.5; 85.0 and 87.5 °C) and at least six holding times for each condition. The results were adjusted by a mathematical model for PE inactivation kinetics. Physicochemical characteristics of the fresh and processed juice were also analyzed and a shelf-life estimate was obtained from sensory analysis of the juice. The physicochemical parameters of orange juice were influenced by juice pH, processing temperature, holding times and fruit crop. The experimental data was well fitted by the first order multicomponent kinetics model used for all the pasteurization pH/temperature conditions studied. A smaller fraction of the more resistant isoenzyme and a slower inactivation velocity constant were found for the juice with a pH of 3.8, at studied temperatures. The highest inactivation levels were obtained with the juices of pHs 3.6 and 3.7. The shelf-life estimation results indicate that the minimal thermal process of orange juice guarantees a sensorially satisfactory product for less than 34 days when stored in HDPE bottles, under refrigeration.

O estudo da inativação da enzima pectinametilesterase (PME) em suco de laranja foi realizado, tanto por tratamento térmico convencional quanto por microondas em batelada. O tratamento térmico convencional foi realizado em banho termostático em diferentes temperaturas no intervalo entre (40 e 95) °C e tempo de retenção entre (0 a 60) s. O processo de aquecimento assistido por micro-ondas foi conduzido em digestor e em reator de síntese química e enzimática, ambos operando em modo descontínuo, por energia de micro-ondas. Nesse processo as condições de ensaio foram: intervalo de temperatura entre (40 e 90) °C e tempo de retenção entre (0 e 60) s. O histórico da temperatura foi adquirido em tempo real para todos os processos. Foram conduzidas análises físico-químicas de caracterização do suco não processado. As análises da atividade da enzima PME presente, acidez e teor de sólidos solúveis foram realizadas tanto para o suco não processado quanto para o suco pasteurizado em diferentes condições. A efetividade entre os métodos empregados foi verificada pela análise dos parâmetros obtidos para a cinética da inativação enzimática. Os resultados demonstram que o processo térmico assistido por micro-ondas focalizadas se mostrou mais efetivo que o processamento térmico convencional atingindo inativação de 90 % a 60 °C após 10 s de processamento e atingindo 99 % de inativação quando exposto a 80 °C por no mínimo 20 s. / The enzyme pectin methylesterase (PME) inactivation in orange juice was studied by both conventional and microwave heat treatment in batch conditions. Conventional heat treatment was carried out in a thermostatic bath, maintaining the temperature constant during the process. Different temperatures were tested at the interval between (40 and 95) °C and time between (0 and 60) s. The microwaveassisted heating process took place through two equipments: the first one have used a multi-mode microwave digestor, and the second a chemical and enzymatic synthesis mono-mode microwave reactor. Temperatures have been tested in the range of (40 to 90) °C and retention time between (0 and 60) s. The temperature\'s history has been acquired in real time for all processes. Physical-chemical characterization of the non-processed juice, pectin methylesterase enzyme activity, acidity and soluble solids content were conducted for both, fresh and treated juice. The results demonstrated that the microwave-assisted pasteurization was more effective than conventional, reaching 90 % inactivation at 60 °C after 10 s and reaching 99 % inactivation when exposed to 80 °C by at least 20 s.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第22288号 / 理博第4602号 / 新制||理||1660(附属図書館) / 京都大学大学院理学研究科生物科学専攻 / (主査)講師 嶋田 知生, 教授 鹿内 利治, 教授 長谷 あきら / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第23251号 / 農博第2458号 / 新制||農||1085(附属図書館) / 学位論文||R3||N5341(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科応用生命科学専攻 / (主査)教授 阪井 康能, 教授 小川 順, 教授 井上 善晴 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DFAM

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao parcial.pdf: 389132 bytes, checksum: 1072407aabab8f91b6ea13999acc01d4 (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Pectinases, a group of enzymes that degrade pectic substances and break glycosidic linkages, are produced by fungi, yeasts and bacteria, but are also in plants in general and fruit in particular.In the juice industry the pectinolytic enzymes are added to increase the efficiency of the process, decrease the viscosity and reduce the time of filtration. The pectin methylesterase, PME, hydrolyzes the methyl ester groups, forming carboxyl groups in pectin chain, releasing methanol end H3O+. Therefore, its knowledge is vital in order to control the effectiveness of the treatment. The purpose of this study was to determine the optimum conditions of the activity of the pectin methylesterase in industry preparations, proposing a potentiometric procedure for determining the PME activity and compare the data with those obtained by traditional potentiometry and Uv-Vis, evaluate the efficacy of this method in determining the residual activity exogenous of PME in mango juice. The activity of PME in the three commercial samples, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers and Panzym Clears, was determined by potentiometry, Uv-Vis spectroscopy, with the bromophenol blue indicator, and the action of alcohol oxidase with acetyl acetone. The reaction consisted of 5.00 mg.mL-1 apple pectin, 0.100 mol.L-1 sodium chloride and 50 μL commercial pectinolytic enzyme for a volume of 30 mL. In all experiments the enzyme deesterification showed first-order kinetics, with increased activity at pH 4.0 to 4.5 and 45 ºC, whereas the complete inactivation occurred at 75 ºC for 10 minutes, in the three industrial preparations. The thermal inactivation of the PME of Pectinex 100L Plus and Panzym Clears preparations occurred under the same conditions, when the activity was measured by the procedures of ΔVNaOH / Δttime or of ΔpH/ Δttime. The activity of PME in industrial preparations at 25 °C and pH 4.5, determined by UV-Vis spectroscopy with bromophenol blue indicator, showed good correlation with the activity determined by the procedures by potentiometry. The stability of the indicator in the pectin solution allows its use to determine the PME activity in samples in which the optimum pH is located in acid band. The release of methanol as measured by alcohol oxidase, followed by the reaction with acetyl acetone to determine the formaldehyde, showed good agreement with the results of the enzyme activity measuring procedures used in this research. The inactivation of residual PME in mango juice occurred at 75 ºC for 20 minutes of exposure in the procedure ΔVNaOH / Δttime and 10 minutes of exposure during the procedure ΔpH/ Δttime. The residual activity of PME in 70 °C for 10, 20 and 30 minutes of exposure in the presence of juice was higher than in the control, indicating its protective effect. The procedure of ΔpH/ Δttime shows good correlation with other methods, with the advantage of precise and direct measures of [H+], excusing a series of reagents and high costs materials. / As pectinases, um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas e rompem ligações glicosídicas, são produzidas por fungos filamentosos, leveduras e bactérias, mas encontram-se também em plantas em geral e em frutas, em particular. Na indústria de sucos as enzimas pectinolíticas são adicionadas para aumentar o rendimento do processo, diminuir a viscosidade e reduzir o tempo de filtração. A pectina metilesterase, PME, hidrolisa os grupos metil éster, formando grupos carboxilícos na cadeia da pectina, produzindo metanol e H3O+.Portanto, é fundamental o seu conhecimento, a fim de controlar a eficiência do tratamento. O objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas da atividade da PME presente em preparações industriais, propor um procedimento potenciométrico para determinação da atividade da enzima e comparar os dados com os obtidos por potenciometria tradicional e Uv- Vis, avaliar a eficiência do método proposto na determinação da atividade residual da PME exógena no suco de manga. A atividade da PME nas três amostras comerciais, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers e Panzym Clears, foi determinada por potenciometria, espectroscopia Uv-Vis, com o indicador azul de bromofenol, e pela ação do álcool oxidase com acetil acetona. A reação consistiu de 5,00 mg.mL-1 de pectina de maçã, 0,100 mol.L-1 de cloreto de sódio e 50 μL de enzima pectinolítica comercial para um volume de 30 mL. Em todos os experimentos a desmetoxilação enzimática mostrou uma cinética de primeira ordem, com maior atividade em pH 4,0 a 4,5 e 45 ºC, sendo que a inativação completa ocorreu a 75 ºC por 10 min, nas três preparações industriais. A inativação térmica da PME das preparações Pectinex 100L Plus e da Panzym Clears ocorreu sob mesmas condições, quando a atividade foi medida pelos procedimenos de ΔVNaOH / Δttempo ou de ΔpH/ Δttempo. A atividade da PME nas preparações industriais a 25 ºC e pH 4,5, determinada por espectroscopia Uv-Vis com o indicador azul de bromofenol, apresentou boa correlação com a atividade determinada pelos procedimentos por potenciometria. A estabilidade do indicador em solução com a pectina permite a sua utilização para determinar a atividade da PME em amostras nas quais o pH ótimo localiza-se na faixa ácida. A liberação do metanol medida pela álcool oxidase, seguida da reação com a acetil acetona para determinar o formaldeído, mostrou boa concordância com os resultados dos procedimentos de medida de atividade enzimática utilizados neste trabalho. A inativação da PME residual em suco de manga ocorreu na temperatura de 75 ºC por 20 min de exposição no procedimento ΔVNaOH / Δttempo e durante 10 min de exposição pelo procedimento ΔpH/ Δttempo. A atividade residual da PME a 70 ºC por 10, 20 e 30 min de exposição em presença do suco foi maior do que no controle, indicando o seu efeito protetor. O procedimento da ΔpH/ Δttempo apresenta boa correlação com os demais métodos, com a vantagem de medidas precisas e diretas da [H+], dispensando uma série de reagentes e materiais de custos elevados.

Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adeline Chaicouski Meneguzzo.pdf: 1276340 bytes, checksum: 02b7c8e69340d28ceb45b8fabb4d2651 (MD5) Previous issue date: 2014-04-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pectic substances, carbohydrates found in plant cell wall, are involved in the change of texture in the ripening process under action of pectinolytic enzymes, among which pectinmethylesterase. The production and consumption have increased the passion, also indicating an increase in the amount of waste generated, among which the albedo. The objective of this study was to evaluate the enzymatic activity of the crude extract obtained pectinametileserase albedo yellow passion fruit. The sequence of experiments was to determine the extraction protocol of the enzyme and characterization of the enzyme activity in the crude extract obtained from the albedo of yellow passion fruit, as the stage of maturation, NaCl concentration and substrate storage time, pH and temperature. When comparing the level of passion fruit in green and ripe, fresh and lyophilized maturation, the best result was found in green lyophilized samples. Among the five extraction methods used, two of them stood out and were adapted, and made the triple rinsing the material with cold water to remove soluble substances, followed by extraction with pectinmethylesterase PVPP and NaCl. The best salt concentration for higher activity obtained with NaCl 1,0 mol L- 1, both in the extraction, as in the determination of pectin methyl esterase activity. The best substrate concentration found was 1,0 % citrus pectin. The influence of the storage period of raw material showed that the freeze-dried fruit enzyme activity remained for a longer period, followed by the frozen sample and then refrigerated. The optimum pH was found to be 8 and the optimum temperature of 50 °C. The enzyme was heat-stable. The ideal range of precipitation with ammonium sulphate was 40-60 % of the salt. With the studies was possible to detect and study the pectinmethylesterase in extracts obtained from samples of albedo yellow passion fruit, with influence of various factors such as salt concentration and pH. / As substâncias pécticas, carboidratos presentes na parede celular de vegetais, estão envolvidas na mudança da textura no processo de amadurecimento, sob atuação das enzimas pectinolíticas, dentre as quais a pectinametilesterase. A produção e o consumo do maracujá têm aumentado, indicando também aumento na quantidade de resíduos gerados, dentre os quais o albedo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade enzimática da pectinametileserase em extrato bruto obtido do albedo de maracujá-amarelo. A sequência dos experimentos foi determinação do protocolo de extração da enzima e caracterização da atividade enzimática em extrato bruto obtido do albedo de maracujá-amarelo, quanto ao estádio de maturação, concentração de NaCl e substrato, período de armazenamento, pH e temperatura. Quando comparados os maracujás em estádio de maturação verde e maduro, fresco e liofilizado, o melhor resultado foi encontrado em amostras verdes liofilizadas. Dentre os cinco métodos de extração utilizados, dois deles se destacaram e foram adaptados, sendo realizada a tripla lavagem do material com água gelada para remoção de substâncias solúveis, seguida da extração da pectinametilesterase com PVPP e NaCl. A melhor concentração salina para maior atividade foi obtida com NaCl 1,0 mol L-1, tanto na extração, quanto na determinação da atividade da pectinametilesterase. A melhor concentração de substrato encontrada foi 1,0 % de pectina cítrica. A influência do período de armazenamento da matéria-prima mostrou que o fruto liofilizado manteve a atividade enzimática por um período maior, seguido da amostra congelada e depois a refrigerada. O pH ótimo encontrado foi de 8 e a temperatura ótima de 50 ºC. A enzima mostrou-se termoestável. A faixa ideal de precipitação com sulfato de amônio foi de 40-60 % do sal. Com os estudos realizados foi possível detectar e estudar a pectinametilesterase em extratos obtidos de amostras de albedo de maracujá-amarelo, com influência de vários fatores tais como concentração de NaCl e pH do meio.

Made available in DSpace on 2015-04-17T14:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1353340 bytes, checksum: 960259983d017f61365d51ac1741281b (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / As an essential element for plant metabolism, potassium has important role as an activator or as cofactor of many enzymes, acting in several metabolic processes. The supply of potassium (K) fertilization can induce several processes, including those related to fruit quality. Thus, K is known as the "quality element". Therefore, it was evaluated the Paluma guava cultivar, subjected to three doses of K in three maturity stages, with the objective of determining its influency on the contents of total and soluble pectins, percentage of pectin s solubilization, the activity of the enzymes of the cell wall and oxidative metabolism. Three doses of K per plants were applied: 50 g de K2O; 100 g de K2O e 150 g de K2O, fixing the doses of N and P of 150 g and 140 g per plant, respectively. The evaluations were performed in the endocarp of the fruits. The classification of the three maturity stages was established according to the skin color. The variables evaluated were: total pectin (TP), soluble pectin (SP), insoluble pectin (IP), and percentage of solubilization of pectic substances (% Sol), activity of the enzymes pectin methylesterase (PME), polygalacturonase (PG), polyphenoloxidase (PPO), peroxidase (POD). The experimental design was the completely randomized in a 3 x 3 factorial scheme (doses of K x maturity stage), with the replication of three plants and 36 fruits from each plant. The dose of 100 g K plant-1 resulted in higher values of TP, IP, lower activities of PME, PG, and lowed activities of oxidative enzymes for both PPO and POD, reflecting on the greater stability of the cell wall and possibly on longer postharvest life of the fruit. / Como um elemento essencial no metabolismo vegetal, o potássio tem importante papel como ativador ou como cofator de muitas enzimas, atuando em vários processos metabólicos. O fornecimento de potássio (K) via adubação pode induzir vários processos, dentre eles os relacionados à qualidade dos frutos. Por isso, o K é conhecido como o ―elemento da qualidade‖. Diante disso, avaliou-se goiabas da cultivar Paluma, submetidas a três doses de K, em três estádios de maturação, com o objetivo de determinar sua influência sobre a porcentagem de solubilização de substâncias pécticas, a atividade de enzimas parede celular e do metabolismo oxidativo. Três doses de K por plantas foram aplicadas: 50 g de K2O; 100 g de K2O e 150 g de K2O, fixando-se as doses de N e P de 150 g e 140 g, respectivamente. As avaliações foram feitas no endocarpo dos frutos. A classificação dos três estádios foi estabelecida de acordo com a coloração da casca. As variáveis analisadas foram: pectina total (PT), pectina solúvel (PS), pectina insolúvel (PI) e percentual de solubilização de substâncias pécticas (%Sol), atividade das enzimas pectinametilesterase (PME), poligalacturonase (PG) e da polifenoloxidase (POP), peroxidase (POD). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em um esquema fatorial 3 x 3 (dose de K x estádio de maturação), sendo as repetições compostas por três plantas e utilizando-se 36 frutos de cada planta. A dose de 100 g de K.planta-1 resultou em maiores valores de PT, PI, menor atividade da PME, PG e menor atividade de enzimas oxidativas, tanto para a PPO como para a POD, refletindo na maior estabilidade da parede celular e possivelmente na maior da vida útil pós-colheita do fruto.

La pectine, un composant de la matrice de la paroi primaire, joue un rôle dans le contrôle de la porosité de la paroi, l’élongation et l’adhésion cellulaire et est un facteur important dans le développement de la plante. Homogalacturonane (HG), le polymère pectique le plus abondant, est sécrété sous forme méthylestérifiée et ne porte donc peu ou pas de charges négatives. La déméthylestérification d’HG par des pectines méthylestérases (PMEs) expose ensuite des charges négatives et a des conséquences importantes sur les propriétés mécaniques de la paroi, affectant des processus physiologiques et développementaux comme l’ouverture des stomates, l’initiation d’organes et la croissance cellulaire anisotropique. De multiples PME existent (chez Arabidopsis thaliana) qui peuvent être inhibées par des « PME inhibitors » (PMEIs) endogènes. L’HG déméthylestérifiée peut former des liaisons Ca²⁺-pectate qui peuvent rigidifier la paroi, mais des études récentes montrent que la déméthylestérification de HG peut également promouvoir le relâchement de la paroi et l’expansion cellulaire à travers un mécanisme inconnu. Dans ma thèse j’ai adressé ce paradoxe en étudiant le lien entre le métabolisme des pectines, le pH et l’extensibilité de la paroi. À cette fin j’ai développé et utilisé des outils génétiques et pharmacologiques pour la manipulation in vivo de l’activité PME. J’ai généré des lignées permettant la surexpression inductible de deux PMEIs différents, mais qui malheureusement s’avéraient non fonctionnelles. J’ai produit PMEI3 dans une levure ce qui m’a permis de montrer que la protéine a une activité inhibitrice pH-dépendante sur un large éventail de PMEs. Par ailleurs, j’ai utilisé et développé des senseurs ratiométriques pour la mesure du pH à la surface de la cellule. En dehors des senseurs existants, j’ai aussi essayé d’adresser les mêmes biosenseurs à la paroi. À l’aide de ces outils, j’ai ensuite étudié l’impact de la modification de l’activité PME sur le pH et la croissance cellulaire. J’ai pu observer qu’un inhibiteur chimique de la PME, l’(-)-epigallocatechin gallate (EGCG) entraînait une augmentation du pH apoplastique (pHApo) dans la racine, et ceci indépendamment de la H⁺-ATPase ; une inhibition de la croissance et une perte de l’anisotropie des cellules. Par ailleurs, un traitement avec PMEI3 ralentissait la croissance et un apport de PME entraînait une réduction du pHApo et une augmentation de la croissance. Enfin, une induction de 24h de PMEI5 causait une réduction du pHApo, ce qui est en accord avec l’activation compensatoire d’autres PMEs suite à une signalisation liée eux brassinostéroide accrue décrit précédemment. En conclusion, nos résultats suggèrent que la démethylesterification des HG crée domaines anioniques qui peuvent séquestrer des protons ce qui pourrait activer localement des protéines qui stimulent le relâchement de la paroi avec un pH optimum acide entraînant une augmentation de la vitesse de croissance cellulaire. / Pectin, a matrix component in the primary cell wall, plays a role in controlling cell wall porosity, cell elongation and cell adhesion and constitutes an important factor in plant development. The demethylesterification of homogalacturonan (HG), the most abundant pectic polymer, has vast consequences on the mechanical properties of the cell wall, and affects developmental processes such as stomata opening, organ initiation and anisotropic cell growth. HG is selectively demethylesterified in muro by pectin methylesterases (PME), which in turn can be inhibited by endogenous PME inhibitor proteins (PMEIs). Demethylesterified HG is thought to form Ca²⁺-pectate complexes, which contribute to wall stiffening, but recent evidence suggest that it can also promote cell wall loosening and expansion, through a so far unknown mechanism. In this study I addressed this paradox by investigating the link between pectin metabolism, cell wall pH and extensibility. To this end I developed and used genetic and pharmacological tools for the in vivo manipulation of PME activity. I generated inducible overexpression lines for two distinct PMEIs, which unfortunately were not functional. I also produced PMEI3 from Arabidopsis in a yeast and showed that the protein displayed an inhibiting activity on a broad range of PMEs. In addition, I developed and used tools to monitor the cell surface pH. In addition to using existing genetically-encoded ratiometric apoplastic pH sensors, I also tried to generate similar sensors targeted to the cell wall. Using these tools I then studied the impact of changes in pectin methylesterification on the cell wall pH and cell expansion. I discovered that a chemical inhibitor of PME, (-)-epigallocatechin gallate (EGCG), promoted an increase in apoplastic pH (pHApo) in root cells, independently from the inhibition of the H⁺-ATPase, and triggered root growth inhibition and abnormal cell shape. Exogenous PMEI3 application also inhibited root growth. In addition, PME application caused a decrease in pHApo and enhanced root growth. Interestingly, long-term induction of PMEI5 could reduce pHApo, consistent with the previously described activation of brassinosteroid signaling causing a compensatory increase in PME activity. Together, my study provides evidence that HG demethylesterification leads to a decrease in pHApo and an increase in cell growth in the Arabidopsis root. Our results support the view that the negatively charged pectate can sequester protons and thus may contribute to the activation of cell wall loosening proteins and cell growth.