Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  3. Recherches et Innovations 2017 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  4. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  5. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  6. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  7. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  8. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  9. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  10. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  11. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  12. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  13. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  14. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  15. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  16. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  17. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  18. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  19. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  20. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  21. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  22. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  23. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  24. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  25. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  26. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  27. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  28. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  29. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  30. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  31. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  32. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  33. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  34. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  35. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  36. La mémoire de l'amidon
  37. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  38. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  39. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  40. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  41. Digestion des protéines carnées
  42. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  43. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  44. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  45. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  46. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  47. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  48. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  49. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  50. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  51. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  52. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  53. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  54. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  55. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  56. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  57. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  58. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  59. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  60. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  61. SensinMouth quand le goût fait sens
  62. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  63. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  64. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  65. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  66. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  67. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  68. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  69. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  70. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  71. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  72. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  73. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  74. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  75. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  76. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  77. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  78. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  79. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  80. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  81. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  82. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  83. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  84. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  85. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  86. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  87. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  88. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  89. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  90. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  91. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  92. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  93. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  94. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  95. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  96. Réduire la teneur en sel des aliments
  97. Recherches et innovations 2014

SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses

L’extraction des huiles à partir des graines de plantes oléagineuses est un procédé coûteux en énergie et polluant (utilisation de solvants organiques). Au sein des cellules des graines, les lipides de réserve sont stockés dans des corps lipidiques appelés aussi oléosomes. A l’interface eau/huile de ces oléosomes se trouvent des protéines, majoritairement des oléosines, et la caléosine. Elles stabilisent les corps lipidiques de la graine mais défavorisent par là même l’extraction de l’huile. Pour y parvenir, ces protéines présentent une surface hydrophile tournée vers l’extérieur de l’oléosome et une surface hydrophobe tournée vers l’intérieur.
Pour comprendre l’agencement spatial de ces différentes zones, nous avons utilisé le rayonnement synchrotron de l’accélérateur de particules SOLEIL (Saint-Aubin, 91). Les expériences de dichroïsme circulaire réalisées à SOLEIL nous ont permis de proposer pour trois de ces protéines un modèle de repliement compatible avec l’insertion d’une zone centrale extrêmement hydrophobe.

Schéma de fonctionnement du synchrotron SOLEIL © J-F. Santarelli, Synchrotron SOLEIL

La compréhension de la structuration des oléosines au sein des corps lipidiques est un enjeu dans un contexte agronomique, économique mais aussi médical

Dans le contexte actuel d’épuisement des ressources terrestres en énergie fossile, l’augmentation du prix du pétrole et la protection de l’environnement, la valorisation énergétique des huiles issues de la biomasse et la chimie verte prennent de l’importance. Il s'agit dès lors de mettre en place des procédés d'extractions des huiles plus efficaces et plus respectueux de l'environnement. Le programme SOPol de l'ANR Chimie pour le développement durable a ainsi pour objectif d’augmenter les connaissances structurales sur les protéines (oléosines) qui stabilisent les corps lipidiques des graines des plantes oléagineuses de grande culture.
Par ailleurs, les oléosines d'arachides sont des protéines allergisantes. De manière plus large, les corps lipidiques, présents aussi chez les mammifères, jouent un rôle important dans des maladies très répandues (obésité, diabète).

Un modèle de repliement des oléosines et de la caléosine en solution aqueuse obtenu grâce à une collaboration avec le synchrotron Soleil

Après avoir produit les oléosines S3 et S5 ainsi que la caléosine d'Arabidopsis thaliana de façon recombinante chez Escherichia coli, différentes classes tensioactifs ont été testées afin de maintenir ces protéines en solution aqueuse sans les dénaturer. Seuls les détergents anioniques comme le SDS (sodium dodecyl sulfate) et des polymères tensioactifs, les amphipols (APols), se sont révélés capables de maintenir plus de 60 % de ces protéines en solution après ultracentrifugation. Ce sont des tensioactifs utilisés pour maintenir les protéines membranaires sous forme native en solution aqueuse.
Dans le cadre d'une collaboration avec le synchrotron SOLEIL nous avons obtenu des spectres de dichroïsme circulaire de protéines maintenues en solution dans le SDS et les APols. Ces données (Figure 1A) nous ont permis de proposer un modèle de repliement des oléosines et de la caléosines en solution aqueuse (Figure 1B). Nous proposons ainsi que la partie centrale hydrophobe de ces protéines soit majoritairement en feuillet béta. Les extrémités hydrophiles auraient un contenu en structure secondaire changeant selon le tensioactif utilisé. Les oléosines auraient donc une structure en partie flexible.
  Figure 1 A Spectres de dichroïsme circulaire par rayonnement synchrotron (SRCD). La Caléosine (Clo) à droite et de l’oléosine S3 (S3) à gauche sont maintenues en solution aqueuse par un détergent (SDS, en rouge) et différents amphipols (A12-xxx), en bleu. Les mesures sont représentées en point, les ajustements permettant de déterminer le pourcentage de structure secondaire sont représentés en ligne. B Modèles de repliement de ces deux protéines. En haut le rappel de la séquence primaire avec la répartition tribloc des acides aminés : en bleu les extrémités hydrophiles, en jaune la partie centrale hydrophobe. En dessous se trouvent les modèles de repliement proposés avec les feuillets béta sous forme de flèches et les hélices alpha sous forme de cylindres.Les parties dont la structure secondaire est indéterminée sont en trait noir. La taille des éléments structuraux est proportionnelle à la quantité de structure déterminée par SRCD.. © Inra
Figure 1 A Spectres de dichroïsme circulaire par rayonnement synchrotron (SRCD). La Caléosine (Clo) à droite et de l’oléosine S3 (S3) à gauche sont maintenues en solution aqueuse par un détergent (SDS, en rouge) et différents amphipols (A12-xxx), en bleu. Les mesures sont représentées en point, les ajustements permettant de déterminer le pourcentage de structure secondaire sont représentés en ligne. B Modèles de repliement de ces deux protéines. En haut le rappel de la séquence primaire avec la répartition tribloc des acides aminés : en bleu les extrémités hydrophiles, en jaune la partie centrale hydrophobe. En dessous se trouvent les modèles de repliement proposés avec les feuillets béta sous forme de flèches et les hélices alpha sous forme de cylindres.Les parties dont la structure secondaire est indéterminée sont en trait noir. La taille des éléments structuraux est proportionnelle à la quantité de structure déterminée par SRCD. © Inra

Nos résultats montrent que les oléosines peuvent être maintenues en solution par différents tensioactifs et avec une faible dispersité

Les oléosines présentent des structures secondaires variables au niveau des extrémités hydrophiles. Bien que les amphipols soient connus pour leur capacité à maintenir les protéines membranaires sous leur état natif, l’étape suivante consiste à étudier la structure secondaire de ces protéines dans leur milieu natif : dans les corps lipidiques. Les levures végétalisées conçues devraient nous permettre de lever le verrou technologique que présente l’obtention de signal dichroïque dans un milieu turbide constitué de solutions aqueuses de corps lipidiques. Par ailleurs nous avons désormais en notre possession les outils nous permettant d’acquérir des données de structures tridimensionnelles soit par Résonance Magnétique Nucléaire soit par Radiocristallographie de ces protéines purifiées.

Collaborations

Les amphipols nous ont été fournis grâce à une collaboration avec C. Tribet de l'ENS.
Les scientifiques de la ligne DISCO du synchrotron SOLEIL (A. Giuliani, F. Wien)
Levures végétalisées conçues par M. Froissard

Références

En savoir plus

  • Gohon, Y., Vindigni, JD., Pallier, A., Celia, H., Giuliani, A., Wien, F., Tribet, C., Chardot T., Pierre Briozzo, (2011)
  • "High water solubility and folding in amphipols of integral proteins with large hydrophobic regions: oleosin and caleosin from seed lipid bodies." BBA, 1088: 707-716
  • Popot, J.-L., Althoff, T., Bagnard, D., Banères, J.-L., Bazzacco, P., Billon-Denis, E., Catoire, L. J., Champeil, P., Charvolin, D.,
  • Cocco, M. J., Crémel, G., Dahmane, T., de la Maza, L. M., Ebel, C., Gabel, F., Giusti, F., Gohon, Y., Goormaghtigh, E.,
  • Guittet, E., Kleinschmidt, J. H., Kühlbrandt, W., Le Bon, C., Martinez, K. L., Picard, M., Pucci, B., Rappaport, F., Sachs, J. N.,
  • Tribet, C., van Heijenoort, C., Wien, F., Zito, F. & Zoonens, M. (2011). "Amphipols from A to Z." Annu. Rev. Biophys. 40, 379-408.