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Valorisation de la diversité végétale pour la recherche de nouvelles huiles et polyphénols fonctionnels - VALOPLANTE

PHC : Utique
Codes du projet : 16G0912 -- Campus N° 34896SL
Domaine : Agronomie, productions animale, végétale et agroalimentaire
Intitulé : Valorisation de la diversité végétale pour la recherche de nouvelles huiles et polyphénols fonctionnels - VALOPLANTE
Porteur(s) : THOMASSET Brigitte, HAJJI Mohamed Sghaier
Date de début : 01/01/2016
Date de fin : 31/12/2019

La population mondiale a été estimée à 9,6 milliards d'êtres humains en 2050 conduisant à une demande croissante en ressources alimentaires et industrielles, problématique amplifiée par l'épuisement programmé des ressources fossiles. Les plantes peuvent actuellement être considérées comme le moyen le plus efficace pour fixer le carbone atmosphérique afin de produire de la biomasse et une biomasse adaptée aux besoins de nos sociétés.
Parmi les besoins affichés, la demande en huile végétale augmente de 3 % par an, la consommation mondiale totale étant de 170 millions de tonnes par an [données de l'USDA-ARS 2014]. Ces ressources oléagineuses sont utilisées à 97% dans le domaine de l'agroalimentaire ne laissant que 5 millions de tonnes pour le marché de l'énergie, de la chimie et de l'oléochimie [Hong et al., 2012]. Or, plus de 400 millions de tonnes par an de dérivés fossiles sont utilisés par les industries chimiques pour obtenir des molécules souvent très complexes avec des spécificités fonctionnelles précises (biocarburants, biolubrifiants, tensioactifs, bioplastiques, ....) [Van de Mark & Sandefur, 1999: Liu et al., 2006; Meier et al., 2007; Overem et al., 2007; Durrett et al., 2008;
Carlsson, 2009; Massaro et al., 2010; Hong et al., 2012].
Suite à ces constatations, il est donc nécessaire dans les prochaines années de produire plus d’huiles adaptées aux besoins nutritionnels (huiles polyinsaturées et stables - formulées avec des antioxydants) et industriels (profil en acides gras spécifiques - propriétés physico-chimiques adaptées). Dans ce contexte technico-économique général, il devient indispensable de trouver des plantes productrices d'acides gras inhabituels et riches en molécules antioxydantes.

Objectifs

Le projet VALOPLANTE se propose d'exploiter la diversité végétale en effectuant une analyse de différentes plantes issues de collections disponibles au sein des partenaires. L'analyse se fera au niveau de différents organes et tissus des plantes (graines matures et en développement, feuilles bourgeons, racines, ...) de manière à cibler les acides gras inhabituels et les polyphénols produits. L'analyse métabolomique des extraits nous servira à connaitre les voies de biosynthèse conduisant à ces productions inhabituelles tout en nous donnant des éléments de compréhension sur la régulation de ces synthèses. La qualité des huiles extraites sera testée pour leur stabilité à l'oxydation. Les différents polyphénols seront évalués pour leurs activités antioxydantes et antimicrobiennes. Des essais de formulation de stabilisation d'huile en présence de polyphénols sélectionnés seront aussi envisagés en fin de programme.

Les objectifs principaux de VALOPLANTE seront :

1 - une base de données sur une collection de plantes montagnardes tunisiennes de la région du Regueb et du gouvernorat de Sidi Bouzid. Criblage des plantes pour leur production en polyphénols et en acides gras spécifiques ayant des activités biologiques intéressantes.

2 - des données biochimiques sur différents tissus et organes de ces plantes montagnardes non agronomiques.

3 - l'acquisition de nouvelles connaissances sur la synthèse et l'accumulation d'acides gras atypiques et de polyphénols pour les plantes sélectionnées (localisation des productions, étude de la cinétique de synthèse, voies de biosynthèse, régulation des synthèses, étude des interactions existantes entre les voies des lipides et celle des polyphénols, ...).

4 - des données de fonctionnalités des composés extraits (tests de stabilité, de dégradation, d'oxydabilité, d'activités biologiques, ...). Etape de purification et identification de nouvelles composantes bioactives pour cibler leurs potentialités dans des applications industrielles. La composition chimique de l’extrait confirmera par la suite la relation activité/structure.

5 - l'obtention de formulation active à base de ces composés de hautes valeurs ajoutées testés et à proposer aux industriels de l'agroalimentaire et de la chimie. Travail qui va valoriser un potentiel végétal et une biodiversité très remarquable dans un souci socio-économique de riverains qui trouvent comme refuge ces habitats provinciaux pour faire face à leur pauvreté.

Résultats

Année 1:

Equipe française :

- Recherche : Rechercher et identifier des espèces végétales productrices d'acides gras inhabituels (criblages). Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.

- Formation : Accueil et formation de l'étudiante en thèse pendant 3 mois et d'un posdoctorant pendant 2 mois.

- Valorisation et transfert de technologie : Transfert des protocoles d'analyse des composés d'intérêt établie à l'UTC. Formation des techniciens de l'ENIS grâce au séjour en Tunisie de notre Ingénieur responsable de plateforme de spectrométrie de masse.

Equipe tunisienne :

- Recherche : Rechercher et identifier des espèces végétales ayant des polyphénols (criblages). Etudes des activités biologiques des polyphénols déjà extraits par différents tests biochimiques. Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.

- Formation : Formation de l'étudiante en thèse pendant 9 mois.

Année 2:

Equipe française :

- Recherche : Etudes de la cinétique de synthèse et d'accumulation des acides gras au cours du développement de la graine. Identification des voies métaboliques impliquées dans la synthèse des acides gras inhabituels et leur connexion avec la synthèse des polyphénols (métabolomique, fluxomique). Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.

- Formation : Accueil et formation de l'étudiante en thèse pendant 3 mois et d'un posdoctorant pendant 1 mois.

- Valorisation et transfert de technologie : Transfert des protocoles d'analyse des composés d'intérêt établie à l'UTC. Formation des techniciens de l'ENIS grâce au séjour en Tunisie de notre Ingénieur responsable de plateforme de spectrométrie de masse.

Equipe tunisienne :

- Recherche : La maîtrise des voies métaboliques empruntées pour la synthèse des enzymes végétales et/ou d’autres molécules à haute valeur ajoutée. Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.

- Formation : Formation de l'étudiante en thèse pendant 9 mois.
Année 3:

Equipe française :

- Recherche : Tests de purification des huiles produites et tests de fonctionnalité. Essai de formulation huile/polyphénols et efficacité. Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.

- Formation : Accueil et formation de l'étudiante en thèse pendant 3 mois et d'un posdoctorant pendant 1 mois.

- Valorisation et transfert de technologie : Transfert des protocoles d'analyse des composés d'intérêt établie à l'UTC. Formation des techniciens de l'ENIS grâce au séjour en Tunisie de notre Ingénieur responsable de plateforme de spectrométrie de masse.

Equipe tunisienne :
- Recherche : Tests de purification des polyphénols produits et tests de fonctionnalité. Essai de formulation huile/polyphénols et efficacité. Communications scientifiques dans des revues internationales et Communications dans des congrès nationaux et internationaux.
- Formation : Formation de l'étudiante en thèse pendant 9 mois.

Informations supplémentaires

CNRS

Partenaire français
Lille
http://www.dr18.cnrs.fr/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
FRE 3580


Responsable(s)
Brigitte THOMASSET - FRE 3580 - Compiègne - Tél :0344234989 - Email :brigitte.thomasset@utc.fr

Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax

Partenaire tunisien
Sfax
http://www.enis.rnu.tn/

Laboratoire(s) ou unité(s) de recherche
Laboratoire de Génie enzymatique et de microbiologie


Responsable(s)
Mohamed Sghaier HAJJI - LGEM - City - Tél :28758435 - Email :hajjimed1979@yahoo.fr