La prévalence de l’allergie alimentaire est en constante augmentation. Parallèlement les consommations alimentaires et les aliments eux même évoluent. L’aliment, de plus en plus soumis aux traitements industriels, peut présenter une allergénicité modifiée. L’objet de cette thèse sera d’évaluer l’influence des différents procédés industriels sur l’immunoréactivité des protéines alimentaires modifiées. Les différentes études présentées dans l’ouvrage aborderont l’effet de la texturation sur les protéines de soja ou de l’extrusion sur les protéines de lin (traitement thermique), l’effet de l’incorporation de nouveaux ingrédients dans l’alimentation moderne (inuline, lin). L’allergénicité des protéines recombinantes (process biotechnologique) sera abordée au travers de deux études : l’une proposera les protéines recombinantes de l’arachide comme outil diagnostique, en particulier pour le test d’activation des basophiles ; L’autre cherchera à démontrer l’innocuité allergénique d’un lysozymes recombinant humain, qui sera utilisé en alimentation humaine. L’étude de ces propriétés allergéniques sera réalisée par les tests in vitro (prick tests et test de provocation orale) et par les tests in vitro (IgEs). Des études par immuno-empreinte (immunoblot et dot blot) et par spectrométrie infrarouge permettront d’identifier les protéines modifiées. Enfin des tests cellulaires (test d’activation des basophiles) seront également réalisés. / The prevalence of the food allergy is in constant increase. At the same time food consumptions and food they even evolve. The food, more and more subjected to the industrial treatments, can present a modified allergenicity. The aim of this thesis will be to estimate the influence of the various industrial processes on the immunoreactivity of modified food proteins. The various studies presented in the work will approach the effect of the texturisation on proteins of soy or the extrusion on flaxseed proteins (heat treatment), the effect of the incorporation of new ingredients in the modern food (inuline, flaxseed). The allergenicity of recombinant proteins (biotechnological process) will be approached through two studies: the one will propose peanut recombinant proteins as a diagnostic tool, in particular for the basophil activation test (BAT); other one will try to demonstrate the allergenic harmlessness of a recombinant human lysozyme, which will be used in human food. The study of these allergenic properties will be realized by the in vivo tests (prick tests) and by the in vitro tests (IgEs). Studies by immunoblot and by infrared spectrometry will allow identifying modified proteins. Finally cellular tests (BAT) will be also performed.

Les travaux présentés relatent la mise au point d'un procédé d'épuration aérobie en lit immergé par bactéries fixées sur support géotextile. Ce matériau facilite la réalisation et l'exploitation des installations par rapport aux lits immergés granulaires. La bibliographie et les expériences préliminaires menées sur différents géotextiles démontrent que les critères de choix pour les matériaux de fixation sont indissociables de leur mise en œuvre. Pour la suite de cette étude le géotextile ENKAMAT est utilisé. La colonisation du support sélectionné est réalisée dans un pilote industriel à l'intérieur duquel le matériau est disposé en nappes. La méthodologie du suivi consiste à faire varier la charge polluante en agissant sur le débit d'eau et le dopage de l'effluent, voire les deux. Les performances du procédé sont étudiées en mesurant régulièrement les paramètres classiques de pollution. Les caractéristiques hydrauliques du lit se déduisent de la distribution du temps de séjour, évaluée par traçage. La chromatographie en phase gazeuse permet de quantifier le transfert de l'oxygène. Le procédé fonctionne par cycles de 2 à 12 jours entrecoupés de lavages air-eau. La capacité maximale, mesurée en charge volumique appliquée, est d'environ 7 kg DCO/m3/j pour une durée de fonctionnement de 3-4 jours, satisfaisant le niveau de rejet e (norme française : MES 30 mg/1, DBO5 30 mg/1, DCO 90 mg/1). La modélisation des phénomènes de l'épuration révèle que : - la cinétique d'élimination du substrat organique est d'ordre 1, - la charge particulaire de l'eau épurée dépend à la fois du décrochage du biofilm, fonction de la vitesse de l'eau, et de la croissance des bactéries libres, - la durée du cycle est liée à l'accumulation de la biomasse fixée, - et que la diffusion du substrat organique contrôle l'épuration. De plus, cette modélisation a permis l'élaboration d'abaques de dimensionnement de lit immergé sur géotextile.

Réalisé au sein du LISBP (Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, INSA Toulouse), ce travail porte sur l’étude du germe pathogène Haemophilus influenzae de type b (Hib). L’objectif du travail est l’amélioration de la compréhension du métabolisme cellulaire et de la synthèse du polyoside capsulaire chez Hib, utilisé pour la fabrication du vaccin. Ainsi, une étude bibliographique associée à une analyse in silico et à une démarche expérimentale rationnelle a permis de développer un milieu chimiquement défini répondant aux critères de robustesse du procédé et de qualité du produit. Par ce travail, il a pu être défini les facteurs nutritionnels et environnementaux influents sur la production de biomasse et de PRP. Plus généralement, ce travail a permis une meilleure compréhension de la physiologie cellulaire. Une étude Bioinformatique et Transcriptomique a permis l’établissement de cartes métaboliques spécifiques de la souche Hib de notre étude, et de mieux comprendre l’influence du milieu de culture sur la production de polyoside capsulaire. En complément, une étude Fluxomique a permis de développer les connaissances sur le métabolisme général de la souche et plus particulièrement sur la voie de synthèse du polyoside.Sur un plan plus appliqué, une corrélation directe entre la consommation de glucose et la production de polyoside a pu être établie, et ce, dans un environnement maîtrisé de culture en fermenteur. La combinaison du travail développé tant sur le procédé que sur le milieu de culture chimiquement défini ou la sélection de souche, a permis, à l’échelle laboratoire, une multiplication par 6,2 de la production de polyoside capsulaire (7,8 en spécifique) par rapport à la condition initiale de l’étude en milieu complexe. Ce résultat a alors pu être validé chez Sanofi-pasteur à l’échelle pré-industrielle (1000L), tout en conservant une qualité du produit conforme aux critères de production pharmaceutique / This work, undertaken at LISBP (Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, INSA Toulouse), concerns the study of the pathogen Haemophilus influenzae type b (Hib). The objective was to improve the understanding of cellular metabolism and the synthesis of the capsular polysaccharide in Hib, used for vaccine production. A literature review coupled with a rational experimental approach has enabled a chemically defined medium that meets the criteria of process robustness and product quality to be developed. This work has defined the key nutritional and environmental factors affecting biomass and PRP production. Bioinformatics and Transcriptomic studies have allowed the specific metabolic characteristics of the Hib strain to be mapped and enabled a better understanding of the influence of culture medium on capsular polysaccharide production to be obtained. A Fluxomics study points to specific organization of the central pathways and more specifically the interaction between the pentose phosphate pathway and the pathway of polysaccharide biosynthesis. On a more applied aspect, direct correlation between glucose consumption and production of polysaccharide was established in a batch culture. The combined knowledge obtained in this study enabled a 6.2-fold increase in production of capsular polysaccharide (7.8 in specific production) to be obtained in laboratory scale installations as compared to the initial fermentation process using complex media. This result was then validated at Sanofi-pasteur at the pilot-plant level (1000L), and shown to maintain product quality as defined by pharmaceutical production criteria

L’utilisation du Polyamide 66 dans l’industrie automobile est en forte croissance car il offre à un bon compromis légèreté/propriétés mécaniques pour les applications de structure. A noter que pendant le service d’un véhicule, les pièces en polyamides sont souvent soumises à des sollicitations mécaniques très sévères aboutissant à une dégradation progressive du matériau. Récemment. E. Mourglia-Seignobos (thèse 2009), a montré que l’endommagement du polyamide 66 implique des mécanismes de cavitation et de microcraquelure dans la phase amorphe. Afin d'améliorer la durabilité de ce matériau, nous avons modifié la cohésion de sa phase amorphe via l'introduction de fonction phénolique à forte interactions intermoléculaires. Nous proposons une méthode de préparation de copolyamides bloc, à base du polyamide 66 et des noyaux phénoliques, par extrusion réactive. Nous montrons que, contrairement à la co-polycondensation classique, la structure cristalline de ces copolymères n’a pas été significativement modifiée, surtout à faible taux de PA6HIA. Les propriétés mécaniques et particulièrement la tenue en fatigue de ces copolymères dépassent largement celles du PA66. Les résultats obtenus mettent en évidence l’impact de la cohésion de la phase amorphe sur les propriétés ultimes de polymères semi-cristallins d’une part, et ouvrent la voie vers une meilleure augmentation de la durabilité de ces matériaux via le perfectionnement de leur phase cristalline d’autre part. / The use of polyamides in the automotive industry has grown significantly over the last years with the demand to reduce vehicle weight and also to increase fuel efficiency. Polyamide 66 having excellent chemical resistance, mechanical strength and toughness becomes the largest engineering thermoplastic used in automotive components. These latter are often submitted to repeated stress during service and their mechanical properties decline progressively until the failure. E. Mourglia-Seignobos (thesis 2009), pointed out that damage of polyamide 66 involves voids nucleation and growth in the amorphous phase. In order to improve the durability of this material, we tailored the cohesive energy of its amorphous phase by introducing phenolic moieties offering strong intermolecular H-bonds interactions. We proposed a preparation method of block copolyamides containing aliphatic polyamide 66 and phenolic groups (PA6HIA) by reactive extrusion. Microstructural characterizations pointed out that crystalline properties of resulting copolymers are not significantly altered at low PA6HIA content and that reactive extrusion is more appropriate than the in-situ copolymerization for the preparation of these materials. We showed that PA66/6HIA copolyamides having undisturbed crystalline features exhibit superior mechanical performance than the standard PA66, particularly longer lifetime under cyclic loading. The results of this work put in evidence the impact of the amorphous phase on the ultimate properties of semi-crystalline polymers in one hand, and open the way to a better increase of the durability of these materials by improving their crystalline features in another hand.