La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

TD LV 213 2 parties: -Enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras chez les microalgues et leurs applications en biotechnologie -La stimulation.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "TD LV 213 2 parties: -Enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras chez les microalgues et leurs applications en biotechnologie -La stimulation."— Transcription de la présentation:

1 TD LV parties: -Enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras chez les microalgues et leurs applications en biotechnologie -La stimulation de limmunité innée chez les plantes. Un exemple dapplication: Iodus 40 (Vacciplant) Macrolagues, oligosaccharides

2 CNAP Enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras chez les microalgues et leurs applications en biotechnologie Production dacides gras oméga 3, dont lacide docosahexaenoïque (DHA)

3 Plan du TD oméga 3 -Rappels sur les acides gras et les lipides en général -Pourquoi sintéresser aux oméga 3 -Acides gras présents dans le poisson, les plantes et les microalgues -Comment utiliser les microalgues pour faire produire des acides gras oméga 3 par des plantes transgéniques

4 - CH 3 -(CH 2 ) n -COOH: saturaté -désaturé: introduction de doubles liaisons par des enzymes appelées désaturases -hydroxylation -époxydation Jaworski and Cahoon, COPB, 2003 Comparison of (a) the chemical structures of fatty acids that occur widely in seeds and (b) unusual fatty acids that occur in the seeds of a limited number of plants. The five fatty acids in (a) are primary components of vegetable oils derived from major oilseed crops such as soybean and canola. The fatty acids in (b) are examples of the hundreds of unusual fatty acids that occur in the seed oils of diverse plant species, most of which have limited agronomic value. Quelques rappels sur les lipides

5 - Acides gras: saturatés, désaturés, hydroxylés - Glycérolipides (phospholipides, galactolipides, triacylglycérols) glycérol + acides gras + sucre, phosphate, choline, sérine - Stérols - Sphingolipides (molécules de signal chez les plantes et les animaux)

6 CH 3 COOH Oméga 3 (= n-3 fatty acids): EPA et DHA EPA, acide eicosapentaenoïque = 20:5Δ5,8,11,14,17 = 20:5n-3 DHA, acide docosahexaenoïque = 22:6Δ4,7,10,13,16,19 = 22:6n-3 Oméga 6 (= n-6 fatty acids): ARA: acid arachidonique = 20:4Δ5,8,11,14 = 20:4n-6 Et élongation à partir de lextrémité COOH par des enzymes appelées élongases Nomenclature: - Δ, à partir du COOH - omega ou n, à partir du CH COOH CH CH 3 COOH

7 Structure des phospholipides (phosphatidylcholine)

8 Production et structure des triacylglycérols (TAG, huile) Acides gras Coenzyme A Acyl-CoA = Acide gras activé Incorporation dans les TAG Acyl-CoA synthétase

9 Synthèse des lipides : 3 compartiments cellulaires

10 Pourquoi sintéresser aux acides gras oméga 3? -Acides gras spécifiques des poissons gras (hareng, sardine), et que lon retrouve dans des organes spécifiques (les yeux, le cerveau) -Les mammifères, dont les humains, nont quune capacité limitée à produire ces acides gras nous devons donc les obtenir au cours de notre alimentation -Certaines maladies génétiques humaines sont liées à lincapacité de lorganisme à produire ces acides gras -Les acides gras trouvées dans les huiles de poisson ne sont pas les mêmes que ceux présents dans les huiles végétales -Certains acides gras contenus dans les huiles de poisson ont un rôle vital dans le développement des nouveau-nés.

11 Pourquoi sintéresser aux acides gras oméga 3 ? Les huiles de poisson peuvent permettre de prévenir certaines maladies humaines -Lingestion quotidienne dhuiles de poisson peut limiter les risques dapparition de diabètes de type II et de maladies cardio-vasculaires -Les huiles de poisson peuvent éviter les rechutes daccidents cardiaques -Les huiles de poisson peuvent ralentir la progression du syndrome métabolique (ensemble de pathologies pouvant entraîner lobésite, des maladies cardio-vasculaires, lobésité) -Les acides gras contenus dans les huiles de poisson peuvent diminuer les douleurs arthritiques

12 LC-PUFAs dans la santé humaine: - précurseurs des eicosanoïdes: prostaglandines et thromboxanes - regulation du système immunitaire, coagulation du sang, neurotransmission, métabolisme du cholestérol - eicosanoïdes dérivés des n-6 (pro-inflammatoire) # eicosanoïdes dérivés des n-3 (anti-inflammatory) -n-3 LC-PUFAs: - Facteurs de protection par rapport à certaines pathologies humaines, telles que les maladies cardiovasculaires (Communauté Inuit) - diminution du risque dapparition du syndrome métabolique (= syndrome X, insulin resistance syndrome, dysmetabolic syndrome): ensemble de pathologies indicant une progression vers des maladies cardiovasculaire, le diabète de type II, lobésité - Développement des centres nerveux, du cerveau, des yeux … recommendation pour laddition de ces acides gras dans les aliments pour nouveau-nés Bibliographie très abondante sur les effets positifs des ces acides gras en santé humaine demande de plus en plus importante DHA: Docosahexaenoic acid: 22:6Δ 4,7,10,13,16,19 = 22:6n3 EPA: Eicosapentaenoic acid: 20:5Δ 5,8,11,14,17 = 20:5n3 long chain n-3 polyunsaturated fatty acids (omega 3 LC-PUFAs) en anglais Quelques généralités sur les acides gras polydésaturés?

13 20:3n-3 16:0 palmitic 18:0 stearic 20:4n-6 arachidonic 20:3n-6 dihomo-γ-linolenic 18:3n-6 γ-linolenic 16:1 palmitoleic 18:1 oleic 20:1 eicosenoic 22:1 erucic 24:0 lignoceric 22:0 behenic 20:0 arachidic 20:2n-6 eicosadienoic 18:2n-6 linoleic 22:6n-3 docosahexaenoic, DHA 18:3n-3 α-linolenic 18:4n-3 stearidonic 20:4n-3 eicosatetraenoic 20:5n-3 eicosapentaenoic, EPA 22:5n-3 ω3-docosapentaenoic 22:4n-6 adrenic 22:5n-6 ω6-docosapentaenoic elo Δ7des Δ12des Δ9elo Δ6des elo Δ6elo Δ8des Δ15des Δ9elo Δ8des Δ17des Δ19des Δ6des Δ6elo Δ5elo Δ5des Δ4des Δ9des eicosatrienoic Schéma général de biosynthèse des acides gras à longue chaîne Oméga 6Oméga 3 elo=élongase des=désaturase Δ5elo

14 -Les mammifères doivent obtenir par leur régime alimentaire deux acides gras qu ils ne sont pas capables de synthétiser: lacide linoléϊque (LA, 18:2n-6) lacide α-linolénique (ALA, 18:3n-3) Ils sont appelés Essential Fatty Acids (EFAs) Quelques généralités sur les acides gras polydésaturés?

15 16:0 palmitic 18:0 stearic 16:1 palmitoleic 18:1 oleic 20:1 eicosenoic 22:1 erucic 24:0 lignoceric 22:0 behenic 20:0 arachidic 18:2n-6 linoleic 18:3n-3 α-linolenic elo Δ7des Δ12des elo Δ15desΔ9des Synthèse dacides gras polydésaturés chez les plantes (à quelques exceptions près) Oméga 6Oméga 3 elo=élongase des=désaturase

16 16:0 palmitic 18:0 stearic 20:4n-6 arachidonic 20:3n-6 dihomo-γ-linolenic 18:3n-6 γ-linolenic 16:1 palmitoleic 18:1 oleic 18:2n-6 linoleic 22:6n-3 docosahexaenoic, DHA 18:3n-3 α-linolenic 18:4n-3 stearidonic 20:4n-3 eicosatetraenoic 20:5n-3 eicosapentaenoic, EPA 22:5n-3 ω3-docosapentaenoic 24:5n-3 22:5n-6 elo Δ7des Δ12des Δ6des Δ6elo Δ15des Δ6des Δ6elo Δ5des Δ6des Δ9des Synthèse des acides gras polydésaturés chez les mammifères Oméga 6Oméga 3 Δ5elo Δ7elo à partir de lalimentation: Essential Fatty Acids (EFA) Peroxisomal ß-oxidation « Sprecher » pathway elo=elongase des=desaturase (18:2n-6 et 18:3n-3 are present in plants)

17 -Les mammifères doivent obtenir par leur régime alimentaire deux acides gras qu ils ne sont pas capables de synthétiser: lacide linoléϊque (LA, 18:2n-6) lacide α-linolénique (ALA, 18:3n-3) Ils sont appelés Essential Fatty Acids (EFAs) -Seulement 1% des EFA sont converties en LC-PUFAs chez les mammifères -Les huiles extraites de plantes ne contiennent pas de LC-PUFAs -Les huiles de poisson sont riches en acides gras polydésaturés à longue chaîne (LC-PUFAs): EPA et DHA Quelques généralités sur les acides gras polydésaturés?

18

19 -Les mammifères doivent obtenir par leur régime alimentaire deux acides gras qu ils ne sont pas capables de synthétiser: lacide linoléϊque (LA, 18:2n-6) lacide α-linolénique (ALA, 18:3n-3) Ils sont appelés Essential Fatty Acids (EFAs) -Seulement 1% des EFA sont converties en LC-PUFAs chez les mammifères -Les huiles extraites de plantes ne contiennent pas de LC-PUFAs -Les huiles de poisson sont riches en acides gras polydésaturés à longue chaîne (LC-PUFAs): EPA et DHA -En fait, les poissons ne synthétisent pas les LC-PUFAs, ils les obtiennent au cours de leur alimentation: microalgues au début de la chaîne alimentaire Quelques généralités sur les acides gras polydésaturés?

20 Considérations socio-économiques À considérer: -Rôle important des huiles de poissons en santé humaine et alimentation -ces huiles protègent contre les maladies cardiaques et le syndrome métabolique -Les huiles végétales ne peuvent pas apporter le même niveau de protection et les mêmes effets positifs sur la santé Mais: -Les stocks de poisson naturels sépuisent et problème de pollution

21

22 Considérations socio-économiques À considérer: -Rôle important des huiles de poissons en santé humaine et alimentation -ces huiles protègent contre les maladies cardiaques et le syndrome métabolique -Les huiles végétales ne peuvent pas apporter le même niveau de protection et les mêmes effets positifs sur la santé Mais: -Les stocks de poisson naturels sépuisent et problème de pollution -Laquaculture des poissons nécessite des huiles de poisson, et utilise la majeure partie des quantités dhuiles de poisson produites -Laquaculture des poissons ne peut pas utiliser les huiles végétales il est donc nécessaire de trouver une voie alternative de production dhuiles de poisson pour lalimentation humaine et laquaculture Les microalgues?

23 20:3n-3 16:0 palmitic 18:0 stearic 20:4n-6 arachidonic 20:3n-6 dihomo-γ-linolenic 18:3n-6 γ-linolenic 16:1 palmitoleic 18:1 oleic 20:1 eicosenoic 22:1 erucic 24:0 lignoceric 22:0 behenic 20:0 arachidic 20:2n-6 eicosadienoic 18:2n-6 linoleic 22:6n-3 docosahexaenoic, DHA 18:3n-3 α-linolenic 18:4n-3 stearidonic 20:4n-3 eicosatetraenoic 20:5n-3 eicosapentaenoic, EPA 22:5n-3 ω3-docosapentaenoic 22:4n-6 adrenic 22:5n-6 ω6-docosapentaenoic elo Δ7des Δ12des Δ9elo Δ6des elo Δ6elo Δ8des Δ15des Δ9elo Δ8des Δ6des Δ6elo Δ5elo Δ5des Δ4des Δ9des eicosatrienoic Synthèse des acides gras polydésaturés chez les microalgues Oméga 6Oméga 3 elo=élongase des=désaturase Δ5elo Oméga 3 désaturase

24 -Culture en fermenteurs ( à litres) des microalgues Crypthecodinium cohnii and Schizochytrium -Récolte des cellules par centrifugation -La biomasse ainsi concentrée est séchée. -Biomasse séchée broyée en fines particules -Incubation du broyat en présence de solvants pour extraire lhuile (acides gras) -Evaporation du solvant huile brute -Traitements supplémentaires (raffinage = élimination des acides gras libres et des phospholipides ; bleaching/décoloration = élimination des composés responsables de la couleur de l'huile tels la chlorophylle et les pigments caroténoïdes ; élimination des odeurs) -Produit final = huile riche en DHA, claire et de couleur ambre Production dhuiles à partir de microalgues

25

26

27

28 Comment sont obtenus lEPA et le DHA ? Jusquà maintenant… poisson microalgues extraction de DHA et EPA extraction of DHA, EPA Mais: - diminution des stocks naturels de poisson - pollution - aquaculture (problèmes environnementaux) Mais: - coût élevé - problème de rendement - variation de production

29 Comment sont obtenus lEPA et le DHA ? Bientôt ??? microalgues plantes transgéniques EPA, DHA Huiles végétales gènes


Télécharger ppt "TD LV 213 2 parties: -Enzymes impliquées dans le métabolisme des acides gras chez les microalgues et leurs applications en biotechnologie -La stimulation."

Présentations similaires


Annonces Google