Thèses de Doctorat "Biotechnologie"
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- ItemValorisation des coproduits de la Pêche: Extraction, purification et Identification des molécules d’intérêt(Université Oran1, 2026-04-06)Dans le cadre de la valorisation des coproduits marins, cette thèse explore la transformation de différents coproduits de la seiche (Sepia officinalis), souvent considérés comme des déchets, en ingrédients bioactifs à haute valeur ajoutée. Le premier chapitre traite l’oxydation lipidique, qui est à la fois un mécanisme de détérioration des aliments et un facteur clé dans l’apparition de maladies chroniques, a été étudiée dans cette étude. L’étude de l’encre de seiche a révélé une puissante activité antioxydante, principalement due à la présence de polyphénols, flavonoïdes, et acides gras polyinsaturés. Ces propriétés en font une alternative naturelle aux antioxydants synthétiques, largement utilisés dans l'industrie alimentaire et cosmétique, mais de plus en plus critiqués pour leurs effets secondaires à long terme. Les résultats montrent ainsi l'intérêt de l'encre de seiche comme substitut aux antioxydants chimiques, tant pour ses effets bénéfiques sur la santé humaine que pour ses applications dans la conservation des aliments. Dans le second chapitre, les propriétés antimicrobiennes de l’encre et de la peau de seiche ont également été étudiées en profondeur. Les extraits ont démontré une activité inhibitrice contre une large gamme de bactéries et champignons pathogènes, ce qui ouvre des perspectives intéressantes dans la lutte contre l’antibiorésistance. Ces résultats suggèrent non seulement leur potentiel comme agents de conservation naturels dans l'industrie alimentaire, mais aussi leur utilisation dans le domaine pharmaceutique, comme substituts aux antibiotiques classiques. Le chapitre 3 étudie le chitosane, extrait des os de la seiche après une transformation chimique de la chitine, a montré des propriétés antimicrobiennes impressionnantes contre plusieurs pathogènes. Ce polymère a également démontré de fortes capacités antioxydantes et anti-inflammatoires. Ces caractéristiques soulignent son potentiel non seulement en tant que biocide naturel dans des applications thérapeutiques, mais aussi comme matériau biomédical pour la lutte contre le stress oxydatif et l’inflammation, conditions liées à de nombreuses maladies chroniques. La capacité du chitosane à interagir avec les membranes des bactéries, entraînant leur lyse cellulaire, met en évidence son rôle possible dans le traitement des infections multirésistantes. Le chapitre 4 aborde l’étude des effets hypocholestérolémiants des hydrolysats protéiques extraits des muscles et de l’encre de seiche a montré que ces composés pourraient jouer un rôle important dans la prévention des maladies cardiovasculaires. Les rats soumis à un régime hyperlipidique ont présenté une amélioration du profil lipidique après supplémentationen ces extraits. Cette étude soutient l'idée que les peptides marins pourraient être utilisés dans la formulation de compléments alimentaires naturels pour la gestion de l'hypercholestérolémie, contribuant ainsi à la prévention contre les MCV. Dans le chapitre 5, la gélatine extraite de la peau de seiche a été étudiée pour ses propriétés gélifiantes et filmogènes, essentielles pour des applications dans les secteurs alimentaire et biomédical. Comparée à la gélatine bovine, la gélatine de seiche présente des caractéristiques physiques et chimiques intéressantes, telles qu’une température de fusion plus basse, ce qui la rend adaptée à des applications plus écologiques et culturelles (par exemple, dans des produits halal ou casher). L'absence de risques liés aux encéphalopathies spongiformes transmissibles, fréquentes avec les gélatines d’origine animale, rend cette gélatine marine particulièrement intéressante dans un contexte sanitaire mondial. Et enfin, llechapitre 6 présente le projet SeaCare, qui repose sur la transformation de l’os de seiche en chitosane pour des applications dermocosmétiques, illustre la mise en pratique des résultats scientifiques obtenus. Le chitosane marin, riche en propriétés antioxydantes, antimicrobiennes et anti-inflammatoires, a été intégré dans des formulations de soins de la peau. Cette démarche s'inscrit dans une économie circulaire bleue, transformant un coproduit marin sous-exploité en actif dermocosmétique. Ces produits cosmétiques, tels que des crèmes hydratantes, gommages et gels nettoyants, visent à la fois à respecter l’environnement et à offrir des solutions de soin cutané innovantes et durables. Le projet SeaCareincarne une approche systémique conciliant recherche scientifique, innovation technologique et durabilité environnementale. Cette thèse met en lumière l’immense potentiel des coproduits marins, notamment de la seiche, dans la valorisation durable des ressources marines et la création de solutions innovantes dans les domaines de la nutrition, de la santé et de la cosmétique. Les applications développées, allant de la pharmacie à la cosmétique, illustrent la convergence de la recherche fondamentale, de l’innovation technologique, et de l’industrialisation durable des ressources marines. En transformant des déchets marins en ingrédients fonctionnels et écoresponsables, cette thèse propose un modèle de développement durable qui conjugue performance scientifique et responsabilité environnementale.
- ItemEtude par modélisation de la production de métabolites d’intérêt par les bactéries lactiques sur milieu a base de jus de dattes(Université Oran1, 2026-04-23)Dans le cadre de ce travail, la modélisation par la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) a été appliquée à la souche Lactococcus lactis DBH10 cultivée sur un milieu à base de jus de dattes, en vue d’optimiser la production de deux métabolites d’intérêt : l’acide lactique et le diacétyle. Les résultats ont montré que le pH est apparu comme le facteur le plus influent, suivi par la taille de l’inoculum et la température, avec des effets d’interaction statistiquement significatifs entre ces paramètres. La production maximale d’acide lactique a atteint 480 °D (équivalent à 48 g/L) dans des conditions correspondant à un pH acide de 4,8, une température modérée (21,5 °C) et une taille d’inoculum de 2.8%. De façon similaire, la synthèse de diacétyle a suivi la même dynamique, avec un rendement maximal de 1,93 ppm, obtenu dans des conditions semblables; à un pH de 4,8, une température de 13°C et une taille d’inoculum de 2.86 %. Ces résultats mettent en évidence l’effet favorable d’un environnement acide, associé à une température modérée et une taille d’inoculum appropriée, sur la formation du diacétyle. L’approche de modélisation a permis l’établissement d’équations de régression prédictives décrivant la production des deux métabolites en fonction des facteurs étudiés, dont la validité a été confirmée par l’analyse de la variance (ANOVA). Enfin, l’analyse des profils de désirabilité a permis d’identifier des conditions optimales globales, conciliant une acidification efficace et une production accrue de composés aromatiques, confirmant ainsi le fort potentiel du jus de dattes comme substrat alternatif et durable pour la valorisation biotechnologique par Lactococcus lactis DBH10.
- ItemProtéases de Lactobacilles et Activités Biologiques des hydrolysats de Caséines(Université oran1, 2025-06-14)La souche CHFM, productrice de protéase caséinolytique (ClpP), a été isolée à partir de lait de chèvre fermenté Algérien et identifiée comme Lactiplantibacillus pentosus sur la base de l’analyse de la séquence de l’ARNr 16S. Les conditions optimales d’expression de cette protéase ont été déterminées dans un milieu MRS modifié, avec substitution de la peptone par de la caséine, à un pH de 8,0, une température comprise entre 25 °C et 55 °C et une incubation de 48 heures. Le séquençage du gène clpp a révélé deux substitutions conservatrices (Thr161Ser et Asp182Glu). L’analyse bio informatique a permis de confirmer sa stabilité thermique, d’estimer son poids moléculaire à 21,5 kDa et son point isoélectrique à 4,78. La protéase ClpP a été exprimée dans un vecteur d’expression pET21 (a+) dans la souche Escherichia coli BL21(DE3) à 37 °C avec une induction par 0,3 mM d’IPTG. La purification de la protéine recombinante a été réalisée par chromatographie d’affinité IMAC, suivie d’un dessalage. L’activité hydrolytique a été évaluée sur trois types de caséines (vache, chèvre et chamelle), révélant une hydrolyse complète en 24 h pour la caséine de vache et en 48 h pour les caséines de chèvre et de chamelle. Les hydrolysats obtenus ont été caractérisés pour leurs activités antibactérienne et antioxydante (in vitro). L’évaluation antibactérienne par la méthode des puits a mis en évidence une inhibition significative de Micrococcus luteus et de Staphylococcus aureus multirésistant. La concentration minimale inhibitrice (CMI) a révélé une meilleure efficacité des hydrolysats de caséine de chèvre et de chamelle (CMI = 3 mg/mL) comparée à la caséine de vache (CMI = 6,25 mg/mL). L’évaluation de l’activité antioxydante a montré une augmentation significative du pouvoir antioxydant après hydrolyse enzymatique. Le taux de piégeage du DPPH est passé de 20 % à 50 % pour la caséine de chamelle, de 20 % à 30 % pour la caséine de vache et de 30 % à 40 % pour la caséine de chèvre. Ces résultats démontrent le potentiel de la protéase ClpP recombinante de Lpb. pentosus comme un outil biotechnologique pour la production de peptides bioactifs. Cette approche ouvre de nouvelles perspectives pour des applications dans les domaines agroalimentaire, vétérinaire et pharmaceutique
- ItemEtude des associations mycorhiziennes entre les truffes du désert et diverses espèces végétales ligneuses en conditions contrôlées(Université Oran 1, 2025-07-07)Ce travail a permis de générer des données originales sur la biologie de truffes du désert appartenant aux genres Terfezia et Tirmania, en explorant à la fois les conditions propices à l’isolement et à la culture de leur mycélium, ainsi que les modalités d’établissement de leurs associations mycorhiziennes avec diverses essences ligneuses à valeur économique. L’isolement du mycélium a été obtenu pour les différentes espèces de truffes du désert étudiées. La caractérisation moléculaire basée sur le séquençage de la région ITS accompagné des analyses phylogénétiques a permis d’affilier les souches mycéliennes aux espèces Terfeziaeliocrocae, Terfeziaboudieri, Tirmaniasahariensis et Tirmaniapinoyi. Ce travail présente les premières données génétiques, morphologiques, culturales, et physiologiques disponibles pour les mycéliums de T. eliocrocae et T. sahariensis, isolés et caractérisés ici pour la première fois à l’échelle mondiale. La germination des ascospores s’est avérée optimale sur le milieu KISR II, notamment à pH 7.0-7.5. L’enrichissement de ce milieu en micronutriments a significativement accéléré le développement mycélien, tandis que la déshydratation naturelle des ascomes a réduit la durée de la phase de latence des spores et stimuler leur germination. La caractérisation physiologique a mis en évidence l’influence marquée de la température, du pH, de la lumière et de l’oxygénation sur la croissance mycélienne. Une température de 25 °C s’est avérée optimale, contrairement à 15 °C et 32 °C qui ont fortement compromis le développement mycélien. Les souches mycéliennes de terfez testées ont toléré une large plage de pH, avec une préférence pour les milieux alcalins. Les souches de Terfezia ont montré une croissance améliorée en conditions lumineuses, alors que celles de Tirmania se sont développées préférentiellement en obscurité. Les cultures agitées ont permis une croissance significativement supérieure à celle des cultures statiques. Des observations caryologiques des hyphes de T. pinoyi ont révélé leur nature monocaryotiquescompatibles avec un mode de reproduction hétéro- ou homothallique. La caractérisation morphologique et moléculaire des ascomes utilisés pour les synthèses mycorhiziennes a permis de les affilier à T. boudieri, Terfeziaclaveryi, T. honrubiae et T. sahariensis. La majorité des associations mycorhiziennes réalisées en conditions gnotoxéniques ont produit des endomycorhizes, à l’exception de Pinuspinea associée à T. boudieri (ectomycorhize) et à T. honrubiae (ectendomycorhize). En conditions axéniques, l’association Cistussalviifolius / T. boudieri a produit une ectomycorhize. L’association Oleaeuropaea / T. claveryi s’est particulièrement démarquée par la formation de primordiums de T. claveryi, in vivo, mise en évidence pour la première fois dans cette étude. Les inoculations sporales et mycéliennes ont amélioré plusieurs paramètres morpho-physiologiques chez les plantes hôtes testées. Ces résultats jettent les bases pour une mise en œuvre durable de la terfeziculture dans les écosystèmes arides et semi-arides d’Algérie.
- ItemBiodiversité des champignons mycorhizes arbusculaires et leurs applications dans la bioremédiation des sols(Université Oran 1 Ahmed Ben Bella, 2024-11-14)Il est bien établi que l'anthropisation des sols par divers mécanismes a un impact négatif sur les communautés de microorganismes telluriques, dont les champignons mycorhizienarbusculaires (CMA), ainsi que sur les mécanismes abiotique et biotique régissant l'équilibre des écosystèmes. Les approches biotechnologiques utilisant ces microorganismes vivants sont essentielles à la récupération de ces sols dégradés. Dans notre travail, nous avons étudié la biodiversité des communautés de CMA, selon des approches analytiques et du séquençage à haut débit dans deux sols dégradés au nord-ouest algérien, (i) un premier site dégradé suite à l'exploitation du gypse et (ii) un deuxième site pollué par les hydrocarbures pétroliers (HP). Les résultats de cette première partie du travail ont montré que les sols des deux sites sont perturbés et la nature de leur anthropisation a modifié la qualité du sol et exercer un effet sélectif sur la structure et la diversité des communautés de CMA. Ce qui nous a permis de sélectionner des taxons CMA résistants à ces contraintes comme Rhizophagusirregularispour le sol pollué par les HP. Pour tester l'efficacité de ces taxons de CMA dans l'optimisation du processus de restauration de ces sols anthropisés, un essai sur terrain a été réalisé sur le premier site dégradé d'extraction de gypse. Dans cette perspective de recherche, nous avons comparé l'effet de différents inocula mycorhiziens et d'un amendement organique sur le développement de l'olivier (Oleaeuropaea) introduit dans le site, ainsi que sur les propriétés chimiques, biologiques et la structuration des communautés de CMA dans ce milieu dégradé. Les résultats obtenus après deux ans d'essai montrent que l'inoculation avec des champignons mycorhiziensarbusculaires sélectionnés a un effet très important non seulement sur le phosphore assimilable et la protéine du sol liée à la glomaline, sur le changement de la diversité des communautés des champignons mycorhiziens natifs, mais aussi sur le développement de l'olivier (Oleaeuropaea introduit). Ces résultats révèlent l'importance de l'inoculation mycorhizienne dans la réhabilitation des sols anthropisés, en particulier lorsque des mélanges d'isolats de CMA natifs sont utilisés.