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See detailProduction et caractérisation d'hydrolysats de pectine obtenus par voies enzymatique et thermique(micro-onde)
Combo, Agnan Marie Michel ULg

Doctoral thesis (2013)

L’objectif de cette thèse est de contribuer à étudier d’une part les voies de production des oligosaccharides pectiques (POS) et d’autre part à déterminer leurs principales propriétés physico-chimiques ... [more ▼]

L’objectif de cette thèse est de contribuer à étudier d’une part les voies de production des oligosaccharides pectiques (POS) et d’autre part à déterminer leurs principales propriétés physico-chimiques. Pour ce faire, deux voies de production ont été utilisées : enzymatique et thermique. En ce qui concerne la production de POS par voie enzymatique, six pectinases commerciales de qualité alimentaire (Endopolygalacturonase-M2, Pectinase P-4716, Viscozyme L, Pectinex Ultra SP-L, Pectinase 62L et Macer8 FJ) ont été testées sur une pectine modèle (acide polygalacturonique) pour sélectionner la pectinase capable de produire au mieux des POS. Préalablement, la totalité de ces pectinases a été caractérisée en termes d’activité polygalacturonase et de pureté: toutes possédaient une activité polygalacturonase, mais concernant la pureté, ces préparations commerciales se sont révélées être un mélange de plusieurs activités enzymatiques à l’exception de l’Endopolygalacturonase-M2 (EPG-M2). Cette dernière a présenté, après deux heures d’hydrolyse de l’acide polygalacturonique, les meilleurs résultats pour la production de POS avec 18% et 58% de la masse convertie en acides di et tri-galacturoniques respectivement (contre 0,22 et 0,20% pour la Pectinase P-4716, 0,9 et 0,3% pour la Viscozyme, 2,7 et 9,4% pour la Pectinex Ultra SP-L, 0,4 et 0,3% pour la Pectinase 62L et 0,2 et 0,15% pour la Macer8 FJ). L’EPG-M2 a donc été choisie pour modifier la pectine de betterave dans la suite du travail. Ainsi, en utilisant l’EPG-M2 combinée à une pectine-méthylestérase (Rapidase Smart®), des poudres de POS ont été obtenues par lyophilisation après hydrolyse de la pectine de betterave. Une étude des propriétés chimiques et physico-chimiques de ces POS a été ensuite réalisée par chromatographie liquide haute performance, par analyse thermogravimétrique couplée à la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, par analyse calorimétrique différentielle et par diffraction des rayons X. Les analyses chromatographiques ont montré que les POS sont composés de mélanges d’oligomères de masses moléculaires (Mw) diverses avec différentes teneurs en acide galacturonique. L'analyse thermique a toutefois révélé que les POS étaient plus sensibles à la dégradation thermique que la pectine native. L'analyse par ATG-IRTF n’a montré aucun changement majeur dans les groupes fonctionnels après hydrolyse enzymatique de la pectine de betterave. La diffraction RX des POS a indiqué une diminution de la cristallinité par rapport à la pectine native. La seconde voie suivie pour la production de POS a été une voie hydro-thermique par utilisation de micro-ondes. Le potentiel des micro-ondes pour produire des POS a été exploré et les conditions optimales conduisant aux meilleures teneurs en POS ont été déterminées. Trois paramètres ont été simultanément étudiés: la température, le temps ainsi que le pH. Un plan expérimental a permis d’évaluer l’effet de ces paramètres sur la production de POS à partir d’une solution de pectine de betterave. Une diminution considérable de la Mw de la pectine de betterave a été observée avec des Mw correspondant à des oligosaccharides de degré de polymérisation (DP) moyen de l’ordre de 24 à 25. Les résultats de cette étude ont montré qu’un pH de 3, une durée supérieure à 15 min et une température comprise entre 140 et 148°C sont les conditions les plus favorables à l’obtention de POS. Ces deux voies d’hydrolyse de la pectine en POS pourraient représenter des méthodes pratiques et fiables pour une production en routine de POS, composés utilisables comme ingrédients additifs pouvant être incorporés dans des formulations alimentaires ayant des propriétés nutritionnelles et/ou technofonctionelles. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailCharacterization of sugar beet pectic-derived oligosaccharides obtained by enzymatic hydrolysis.
Combo, Agnan Marie Michel ULg; Aguedo, Mario ULg; Quiévy, N et al

in International Journal of Biological Macromolecules (2013), 52(1), 148-156

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Peer Reviewed
See detailEnzymatic production of pectic oligosaccharides from polygalacturonic acid with commercial pectinase preparations
Combo, Agnan Marie Michel ULg; Aguedo, Mario ULg; Goffin, Dorothée ULg et al

in Food and Bioproducts Processing: Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part C (2011), 90(3), 588-596

The present study investigates the individual efficiency of six commercial pectinase preparations (Endopolygalacturonase M2, Pectinase, Viscozyme L, Pectinex Ultra SP-L, Pectinase 62L and Macer8 FJ) in ... [more ▼]

The present study investigates the individual efficiency of six commercial pectinase preparations (Endopolygalacturonase M2, Pectinase, Viscozyme L, Pectinex Ultra SP-L, Pectinase 62L and Macer8 FJ) in catalyzing the liberation of pectic oligosaccharides (POS) from polygalacturonic acid. On the basis of high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) analysis of the enzymatic hydrolysates, products release kinetics revealed a random cleavage pattern and an exo mode of cleavage for all the enzymes except for Endopolygalacturonase M2. All six enzymes generated oligoGalA with different degree of polymerization (DP); the quantitative composition of oligoGalA depended on the enzyme specificity and the time of enzymatic reaction. Endopolygalacturonase M2 was the best enzyme preparation for production of oligoGalA, with 18% (wt) of digalacturonic acid and 58% (wt) of trigalacturonic acid after 2h of reaction. Concerning galacturonic acid production, Pectinase 62L was superior to the other enzyme preparations with 47% (wt) after 1h of reaction. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailLes oligosaccharides pectiques: production et applications possibles
Combo, Agnan Marie Michel ULg; Mario, Aguedo ULg; Paquot, Michel ULg

in Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement = Biotechnology, Agronomy, Society and Environment [=BASE] (2011), 15(1), 153-164

Les oligosaccharides pectiques ou POS sont des fragments de composition complexe issus de la dégradation chimique, physique ou enzymatique de la pectine. Du fait de l’intérêt de leurs propriétés ... [more ▼]

Les oligosaccharides pectiques ou POS sont des fragments de composition complexe issus de la dégradation chimique, physique ou enzymatique de la pectine. Du fait de l’intérêt de leurs propriétés biologiques, les oligosaccharides pectiques font l’objet de nombreuses études et trouvent aujourd’hui des applications dans des domaines aussi différents que la médecine, l’agriculture et l’industrie agro-alimentaire. Cet écrit présente la structure des pectines ainsi que les différents modes de production des POS en insistant particulièrement sur les différentes enzymes microbiennes permettant de les obtenir et sur les applications possibles de ces POS. [less ▲]

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