Soutenance de thèse - Jeanne Kergomard

Activité enzymatique sur les lipides végétaux : combinaison de mesures interfaciales à l'échelle moléculaire (nm) et de mesures cinétiques de dégradation à l'échelle de l'objet (μm)

Les organismes de santé recommandent aujourd’hui de diversifier et d'augmenter nos apports alimentaires en acides gras polyinsaturés (AGPI) oméga-3, essentiels au bon fonctionnement de nos cellules. Pour répondre à ces recommandations, les membranes végétales, et en particulier les membranes photosynthétiques, représentent un réel potentiel, car elles contiennent des lipides spécifiques, et notamment des galactolipides, dont la dégradation par des réactions enzymatiques fournit des AGPI oméga-3. De par leur composition particulière, ces systèmes présentent des coexistences de phases et donc une hétérogénéité latérale influant sur leur digestibilité. Or, afin d’exploiter de façon optimale les sources lipidiques végétales, il est nécessaire de comprendre leur devenir dans le tractus gastro-intestinal humain.

Les résultats obtenus dans ce travail de recherche viennent apporter une compréhension approfondie des mécanismes d’interactions entre les enzymes digestives et les assemblages membranaires végétaux. En particulier, ce travail est pionnier sur la digestion des monocouches hétérogènes de galactolipides et de phospholipides par de proches analogues des principales enzymes responsables de la dégradation gastro-intestinale des lipides végétaux chez l’Homme. L’originalité de cette étude repose sur une caractérisation poussée du comportement interfacial de systèmes lipidiques végétaux, présentant une hétérogénéité chimique induisant une hétérogénéité physique.

La digestibilité de ces assemblages lipidiques végétaux hétérogènes a été étudiée à l’échelle moléculaire, mais également à l’échelle de l’objet micronique. Ce travail a permis de rendre compte de la spécificité de substrat des lipases et phospholipase étudiées (rDGL, sPLA2-IB, gPLRP2) sur les lipides polaires végétaux. En particulier, les activités galactolipase, mais également phospholipase A1 de la gPLRP2, ont été observées au niveau des systèmes hétérogènes de galactolipides et de phospholipides. La généricité d’action de ces enzymes par rapport à l’état physique des membranes a également été prouvée. Nous démontrons ici qu’au niveau des interfaces lipidiques, une forte teneur en groupements acyls polyinsaturés peut amplifier la compressibilité locale et être un atout pour l’insertion des lipases digestives. Cet aspect physique reste à confronter avec la spécificité chimique de l’enzyme. Globalement, les assemblages lipidiques végétaux sont riches en lipides polaires et particulièrement en galactolipides, qui concentrent des quantités importantes d’AGPI oméga-3, et sont bioaccessibles en conditions modèles sous l’action de la gPLRP2. Ces assemblages présentent en outre des propriétés tensioactives et de stabilité à l’oxydation caractérisées dans ce travail. L’activité galactolipase de la PLRP2 au niveau des monocouches membranaires modèles modulables, mais également au niveau des assemblages membranaires naturels, ouvre la voie vers le développement d’alternatives alimentaires végétales pour vectoriser des AGPI oméga-3, et contribuer à rééquilibrer les régimes alimentaires humains et animaux.

 

Composition du jury

Directrices de thèse : Véronique VIE (Maître de conférences, Université de Rennes 1), Claire BOURLIEU-LACANAL (Chargée de recherche, INRAE Montpellier).

Rapporteurs : Marie-Caroline MICHALSKI (Directrice de Recherche, Institut CarMeN, Lyon), Éric MARECHAL (Directeur de Recherche, CNRS, CEA Grenoble).

Examinateurs : Isabelle CANTAT (Professeure de l’Université de Rennes 1), Jacques FATTACCIOLI (Maître de conférences, Université Pierre et Marie Curie, Paris).

Membres invités : Frédéric CARRIERE (Directeur de Recherche, CNRS, IMM Marseille), Tim WOOSTER (Group leader, Nestlé Research Center, Lausanne, Switzerland).