Soutenance mémoire
Détoxification des DRO
Les DRO sont produits spontanément et de manière continue au sein des cellules. Le maintien d’un niveau non cytotoxique des DRO est assuré par des systèmes antioxydants. En effet, à l’état physiologique normal, le taux de production de DRO est inférieur à la capacité de détoxification des systèmes de défense. Cependant, lors d’un stress oxydant la génération des DRO dépasse la capacité de détoxification des antioxydants, ce qui peut entrainer à des fortes doses des dommages cellulaires et même l’activation du processus de mort cellulaire programmée (apoptose) ou non (nécrose)
Les systèmes de défense de l’organisme contre l’activité des DRO sont multiples et complexes. Ils comprennent des composantes enzymatiques telles que la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT), la glutathion peroxydase (GPX) , ainsi que des composantes non-enzymatiques telles que le glutathion, la vitamine E, la vitamine C, les caroténoïdes et l’acide urique. Ces molécules agissent ensemble dans des systèmes de détoxification et neutralisation des DRO tel que le cycle ascorbate-glutathion. Ce cycle ascorbate-glutathion est un élément de détoxification contre le H2O2 généré dans différents compartiments cellulaires. Sa présence a été signalée dans les chloroplastes, les mitochondries, les peroxysomes, et le cytoplasme (Noctor et Foyer, 1998; Asada, 2000). Avant de voir les systèmes, on peut citer les différentes composantes enzymatiques et non enzymatiques.
Composantes enzymatiques
Les superoxydes dismutases
Les superoxydes dismutases (SOD) sont une classe de métallo enzymes qui catalysent la dismutation de l’anion superoxyde en H2O2 , Elles sont présentes dans les chloroplastes, les mitochondries, les peroxysomes, et le cytoplasme. Les chloroplastes contiennent essentiellement les isoformes CuZn-SOD et Fe-SOD, alors que dans les mitochondries, l’isoenzyme Mn-SOD a été clairement localisée (Alscher et al., 2002; Del Rio et al., 2002). Dans les peroxysomes, les isofonnes CuZn-SOD et Mn-SOD ont été trouvées sous fonne solubles dans la matrice des organelles, ou liées aux membranes dans le cas de Mn-SOD (Del Rio et al., 2002)
La SOD élimine ou tout au moins maintient à un niveau de concentration assez bas l’anion superoxyde (O2) par dismutation pour fonner le peroxyde d’hydrogène (H2O2).
Les catalases
Les catalases sont des enzymes majoritairement localisées dans les peroxysomes. Elles catalysent la dismutation du peroxyde d’hydrogène (Arora et al., 2002) . Cette dismutation est cruciale pour la cellule étant donné que le peroxyde d’hydrogène (H2O2) peut entrer en contact avec le fer ou le cuivre pour générer des radicaux hydroxyles (Baker et Graham, 2002; Noctor et Foyer, 1998; Halliwell et Gutteridge, 2000) .
On distingue trois types: catalase (gite typique), catalase-peroxidase et manganèse-catalase (dite atypique) (Zâmocky et Roller, 1999; Nordberg et Amer, 2001). Toutefois, ces trois protéines diffèrent significativement au niveau de leur site actif et également en ce qui concerne leur mécanisme d’action (Antoniuk et al., 2000). Cependant, cette classification a été abandonnée et fut remplacée par une classification basée sur les critères phylogénétiques (Mayfield et Duvall, 1996). Une nouvelle classification différencie les catalases monofonctionnelles, les catalases-peroxydases et les catalases non héminiques.
La majorité des catalases font partie de la classe des catalases monofonctionnelles. Cette classe a quatre résidus d’acides aminés (l’histidine, la sérine, la tyrosine et l’asparagine) associés à l’atome de fer de l’hème (Hebrard, 2010). Quant aux catalasesperoxydases sont fonnées d’une triade d’acides aminés associés à l’atome de fer de l ‘hème. La dernière classe est les catalases non-héminiques dites à manganèse, comme leur nom indique cette catégorie, possèdent du manganèse à la place d’un hème (Hebrard,2010).
Il faut noté que lorsque le peroxyde d’hydrogène (H20 2) atteint des concentrations supérieures à 100 flM, la catalase peut être inactivée (Ko et al., 2000). De plus, son activité est réduite lors de certaines conditions de stress notamment lors de stress thermiques ou osmotiques (Hertwig et al., 1992).
Les peroxydases
Les peroxydases sont des enzymes retrouvées dans les plantes, les animaux et les microorganismes (Colonna et al., 1999). Elles sont des protéines multigéniques divisées en hème ferrique ou non héminique, catalysant la réduction d’un substrat oxydé en utilisant de nombreux co-substrats comme donneurs d’électrons. Le substrat oxydé est le peroxyde d’hydrogène (H2O2) (Delannoy et al., 2004).
Les peroxydases à hème sont divisées en trois classes distinctes (Welinder, 1992). Les peroxydases de la classe 1 sont intracellulaires et sont de trois types :i) les ascorbates peroxydases (APX) présentes dans tous les compartiments cellulaires des plantes, catalysent la réduction de l’ excès de peroxyde d’hydrogène en utilisant l’ascorbate (Asada, 1992); ii) les cytochromes C peroxydases (CCP) sont liées aux mitochondries et elles réduisent le peroxyde d’hydrogène produit lors de la respiration en oxydant le cytochrome C (Erman et Vitello, 2002); iii) les catalases peroxydases (CP) jouent le rôle de catalases en transformant le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène (Obinger et al., 1999).
Les peroxydases de la classe II sont capables d’oxyder des molécules à potentiel redox très grand notamment la lignine (Go Id et Alic, 1993). On trouve dans cette classe: i) les lignines peroxydases (LiP) qui, contrairement aux autres peroxydases, sont capables d’oxyder directement leurs substrats, principalement les dérivées de lignine non phénoliques et de nombreux composés phénoliques, et ne requièrent pas la participation des cofacteurs vu leurs potentiels redox élevés (Poulos et al., 1993);ii) les manganèses peroxydases relâchent des ions Mn3+ qui, à leur tour, oxydent des molécules à hauts potentiels redox tels que les simples phénols, les sous-structures phénoliques de lignine (Gold et Alic, 1993); iii) les peroxydases dites «versatiles» (VP) sont non seulement capable d’oxyder Mn (II) en Mn(III) comme avec les manganèses peroxydases, mais aussi des substrats phénoliques et non phénoliques qui sont typiques des peroxydases de lignine (Ruiz-Duefias et al., 2001).
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Table des matières
CHAPITRE 1
INTRODUCTION GENERALE
1.1 Problématique générale et justification de ce projet de maîtrise
CHAPITRE II
REVUE DE LITTERATURE
2.1 Les principaux types de DRO
2.2 Sites de production des DRO
2.3 Détoxification des DRO
2.3.1 Composantes enzymatiques
2.3.1.1 Les superoxydes dismutases
2.3.1.2 Les catalases
2.3.1.3 Les peroxydases
2.3.2 Composantes non-enzymatiques
2.3.2.1 L’ascorbate ou vitamine C
2.3.2.2 Vitamine E (Tocophérols)
2.3.2.3 Le glutathion
2.3.2.4 Les caroténoïdes
2.3.2.5 Les oligoéléments
2.3.2.6 Les polyphénols
2.3.2.7 Autres antioxydants
2.3.3 Systèmes de détoxification des DRO
2.4 Différentes méthodes de mesure de capacité-antioxydante
2.4.1 Méthodes utilisant les mécanismes de transfert d’électron (SET)
2.4.1.1 TEAC (Trolox equivalent antioxidant capacity) avec ABTS
2.4.1.2 TEAC avec DPPH (2, 2-diphenyl-I-picrylhydrazyl)
2.4.1.3 FRAP (Ferric reducing antioxidant power)
2.4.1.4 Folin-Ciocalteu
2.4.2 Méthodes utilisant les mécanismes de transfert d’hydrogène (HAT)
2.4.2.1 Les méthodes ORAC (Oxygen radical absorbance capacity)
2.5 Pourquoi a-t-on besoin de posséder un outil clair pour l’estimation de la CA globale?
2.6 Analyses statistiques: analyse en composantes principales
2.7 Description des échantillons
2.8 Objectifs
CHAPITRE III
MATERIELS ET METHODES
3.1 Origines des échantillons
3.2 Préparation des infusions
3.3 Séparation des phases aqueuses et organiques des jus
3.4 Méthodes de dosages de la capacité antioxydante
3.4.1 ABTS
3.4.2 DPPH
3.4.3 FRAP (Ferric reducing antioxidant power)
3.4.4 Folin-Ciocalteu
3.4.5 ORAC rouge pyrogallol (ORAC-RG)
3.4.6 ORAC Peroxydation lipidique (ORAC-PL)
3.5 Analyses statistiques
CHAPITRE IV
RESULTATS
4.1 Mesures de la capacité antioxydante des thés, tisanes et jus
4.2 Matrice de corrélations entre les méthodes de la capacité antioxydante
4.3 Analyse en composantes principales
4.4 Analyse en régression linéaire multiple
CHAPITRE V
DISCUSSION ET CONCLUSION
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