Memoire Online - Bioconversion enzymatique des composés phénoliques des effluents issus de l'extraction d'huile d'olive: une voie prometteuse de valorisation par la production de l'hydroxytyrosol naturel

Nous annonçons un traitement enzymatique très simple et rapide des margines fraîches tout en obtenant des quantités importantes en hydroxytyrosol. Les traitements d'hydrolyse d'une fraction phénolique, la fraction épuisée et les margines brutes (fraîches) ont été examinés utilisant le jus de fermentation d'A. niger sur le son de blé. Quelques facteurs d'exploitation de cette bioconversion ont été aussi ajustés. Cette étude indique que la réaction d'hydrolyse des margines brutes (fraîches) pendant 2 h par un filtrat obtenu d'un bouillon de culture d'A. niger après 5 jours d'incubation, permet de libérer l'hydroxytyrosol à une concentration de 0,8 g/l de margine. Ce processus produit un produit naturel et bioactif d'une source végétale, par opposition à la molécule obtenue par synthèse chimique. Le projet de prétraitement enzymatique peut s'avérer utile non seulement pour les applications de laboratoire, mais aussi

II. Les enzymes fongiques : un outil puissant pour enrichir les margines en antioxydants

II-1 Introduction

Les champignons sont des microorganismes bien connus pour la vaste gamme d'enzymes qu'ils produisent et qui ils sont utilisés dans beaucoup de processus industriels. L'importance d'enzymes microbiennes dans les applications de biotechnologie a grandi significativement dans les deux dernières décennies et actuellement dans la bioconversion de sous-produits industriels. La présente étude a été entreprise pour évaluer la possibilité d'appliquer des milieux de culture (sans aucune étape de purification) de trois souches : A. niger (CTM 10099), T. atroviride (CTM 10476) et T. trogii (CTM 10156) sur les margines dans le but d'augmenter la concentration de composés d'antioxydant comme l'hydroxytyrosol.

II-2 Production d'enzymes

A. niger CTM 10099, T. atroviride CTM 10476 et T. trogii CTM 10156 ont été cultivé dans des cultures liquides pendant 10 jours, utilisant le sous-produit agricole disponible, le son de blé, comme la source de carbone unique. La production de B-glucosidase par les champignons mésophiles A. niger cultivé sur le son de blé a été améliorée par l'optimisation de la composition moyenne et des conditions de fermentation (résultats motionnés dans le chapitre I). Les mêmes conditions de culture optimisées ont été utilisées pour les fermentations de T. atroviride et T. trogii. Pour la caractérisation du profil d'enzyme des trois préparations seulement les activités 3-glucosidase, estérase et laccase ont été analysées. Les résultats obtenus sont regroupés sur la Fig. 25 et tableau 12. Cette illustration montre les profils de production typiques de 3-glucosidase, estérase et laccase pendant la fermentation de son de blé par le A. Niger, T. atroviride et T. trogii.

Tableau 12: Maximum des activités 3-glucosidase, estérase et laccase (UI/ml) enregistré dans le jus de culture des trois souches durant la fermentation sur le son de blé et la concentration de l'hydroxytyrosol (g/l) obtenue après le traitement enzymatique des margines par ces trois préparation enzymatiques (Valeur moyenne #177; écart type (n = 3)).

	â-glucosidase	Estérase	Laccase	Hydroxytyrosol
*Aspergillus niger*	8380#177;150	130#177;20	0#177;0,0	1,1#177;0.2
*Trichoderma atroviride*	365#177;50	218#177;20	840#177;50	0,5#177;0,2
*Tramates trogii*	29#177;10	230#177;20	2246#177;50	0,2#177;0,1
â-glucosidase purifiée	3533#177;150	0#177;0,0	0#177;0,0	1,15#177;0,2
Margines brutes	80#177;10	nd	nd	0,049#177;,02

Ces résultats montrent que les trois souches produisent différentes quantités de 3-glucosidase (tableau 12). A. niger et T. atroviride avait une plus forte activité 3-glucosidase que le T. trogii et vice versa pour l'activité laccase (Fig.25). La comparaison de production de 3-glucosidase a révélé qu'A. niger a produit la plus haute activité par rapport à T. atroviride et T. trogii. Dans cette étude, nous avons noté qu'A. niger a produit environ 10 fois plus de 3-glucosidase que T. atroviride. La Fig. 25 a et le tableau 12 illustrent que la culture d'A. niger sur le son de blé n'a pas produit une activité laccase significative. D'une façon intéressante, l'activité estérase a été détectée dans les trois préparations de jus de culture au même ordre de production. Après 10 jours de culture, les plus fortes activités 3-glucosidase (6380 UI/ml) et laccase (2246 UI/L) ont été obtenues dans les jus de culture d'A. niger et T. trogii, respectivement (Fig. 25a et 25c). Cependant, T. atroviride a produit les trois enzymes aux

niveaux modérés (Fig. 25b). Cette souche, isolée à partir de saule préalablement traité, s'est également montré éfficace pour produire des cellulases et des â-glucosidases sur ce matériel (Kovács et al., 2008).

Selon l'étude de Bonnin et al., 2002, les enzymes qui dégradent la paroi cellulaire et les polysaccharides, y compris la cinnamoyl estérase produite par A. niger cultivé sur la pulpe de betterave à sucre, a de haut intérêt pour la libération de l'acide férulique à partir du sous-produits agroindustriels, comme la pulpe de betterave à sucre ou le son de maïs. Sur la lumière de cette étude, les enzymes présents dans le jus de culture d'A. niger, T. atroviride et T. trogii pourrait exercer un effet semblable sur les structures moléculaires des margines qui présentent des glucosides et des liaisons ester entre les poly-phénols et les polysaccharides et/ou lignine (Walter et al., 1973). C'est pourquoi, nous avons évalué l'effet de filtrats des jus fongiques sur l'hydrolyse de macromolécules des margines pour évacuer des composés phénoliques libres ayant de forte activité antioxydante.

Figure 25: Evolution des activités â-glucosidase (BG), estérase et laccase dans le jus de culture de A. niger (a), T. atroviride (b) et T. trogii (c) durant 10 jours de fermentation sur le son de blé.

Bioconversion enzymatique des composés phénoliques des effluents issus de l'extraction d'huile d'olive: une voie prometteuse de valorisation par la production de l'hydroxytyrosol naturel

I-4 Conclusion

II-1 Introduction

II-2 Production d'enzymes