• Langue : Français
• Discipline : Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment, physiologie
• Identifiant : 2024ULILR075
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 11/12/2024

Résumé en langue originale

Curcuma longa est une plante employée traditionnellement depuis plus de 6000 ans pour ses bienfaits sur le système digestif. Aujourd'hui, les effets anti-inflammatoires, antioxydants, anticancéreux, antimicrobiens et antidiabétiques du curcuma sont démontrés. Les activités anti-inflammatoires du curcuma représentent un potentiel soutien thérapeutique pour la réduction des symptômes caractéristiques des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Les curcuminoïdes majeurs dont la curcumine, la bisdéméthoxycurcumine et la démethoxycurcumine, ont été identifiés comme responsables de ces bioactivités mais ces polyphénols présentent une faible biodisponibilité, limitant leurs actions. Pour répondre à cette problématique, un procédé de bioconversion du curcuma a été développé afin d'obtenir un ingrédient santé présentant des bioactivités et une composition différente. Durant cette thèse CIFRE entre l'entreprise EURABIOTECH et l'UMRt BioEcoAgro de l'Université de Lille, plusieurs étapes de criblage et d'amélioration ont permis le développement d'un procédé de conversion permettant d'obtenir un extrait démontrant in vitro des effets antioxydants et anti-inflammatoires améliorés. Les activités antioxydantes ont été caractérisées grâce à quatre tests biochimiques : DPPH, ABTS, Cuprac et FRAP. Les effets anti-inflammatoires ont été démontrés sur un modèle de cellules immunitaires U937 différenciées en macrophages. L'impact de l'extrait de curcuma modifié sur la sécrétion des cytokines anti-inflammatoire et pro-inflammatoires a été mis en évidence. Enfin, l'extrait de curcuma modifié a été caractérisé par chromatographie liquide à haute performance et par spectrométrie de masse. Ces analyses ont notamment permis d'étudier non seulement l'impact de la bioconversion, mais également de la digestion gastro-intestinale, simulée grâce au protocole infogest. Ainsi, un procédé biotechnologique et un extrait de curcuma modifié démontrant des effets santé supérieurs ont été développés. Ces résultats offrent des perspectives pour le développement de nutraceutiques issus de la biotransformation de plantes et leur utilisation en tant que soutien thérapeutique dans le traitement des pathologies inflammatoires chroniques.Mots clefs : Curcuma longa, bioconversion, inflammation, antioxydant, nutraceutique.

Résumé traduit

Curcuma longa is a plant that has been traditionally used for over 6000 years for its beneficial effects on the digestive system. Nowadays, turmeric's anti-inflammatory, antioxidant, anticancer, antimicrobial and antidiabetic effects have been demonstrated. Turmeric's anti-inflammatory activities represent potential therapeutic support for the reduction of symptoms characteristic of chronic inflammatory bowel disease. Major curcuminoids, including curcumin, bisdemethoxycurcumin and demethoxycurcumin, have been identified as responsible for these bioactivities, but these polyphenols exhibit low bioavailability, limiting their actions. To address this issue, a turmeric bioconversion process was developed to obtain a health ingredient with different bioactivities and composition. During this CIFRE thesis between the company EURABIOTECH and the University of Lille's UMRt BioEcoAgro, various microorganisms were isolated from C. longa rhizomes. After screening, one microorganism was selected. Several stages of improvement led to the development of a process for obtaining an extract with improved in vitro antioxidant and anti-inflammatory effects. Antioxidant activities were characterized using four biochemical assays: DPPH, ABTS, Cuprac and FRAP. Anti-inflammatory effects were demonstrated on a model of U937 immune cells differentiated into macrophages. Bioconverted turmeric's impact on the secretion of anti-inflammatory and pro-inflammatory cytokins was highlighted. Finally, biotransformed turmeric extract was characterized by high-performance liquid chromatography and mass spectrometry. These analyses allowed to study not only the impact of bioconversion, but also of gastrointestinal digestion, simulated using the infogest protocol. In this way, a biotechnological process and a bioconverted turmeric extract demonstrating superior health effects were developed. These results provide promising prospects for the development of nutraceuticals derived from the biotransformation of plants, and their use as therapeutic support in the treatment of chronic inflammatory pathologies.Key words : Curcuma longa, bioconversion, inflammation, antioxidant, nutraceutical.