N° d'ordre

Dominique Salameh

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8

• mémoire

N° d'ordre :……………… THESE Présentée pour obtenir les titres de DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Mécanique énergétique génie civil et procédés Spécialité : Génie des procédés et de l'environnement ET DOCTEUR DE L'UNIVERSITE SAINT JOSEPH DE BEYROUTH École doctorale : Sciences et Santé Spécialité : Chimie Par Dominique SALAMEH Bioconversion de l'acide p-coumarique par Brettanomyces bruxellensis : Etude de la cinétique et analyse des étapes réactionnelles Soutenue le 2 Juillet 2008, devant le jury composé de : M. Toufic RIZK Président M. Pierre STREHAIANO Directeur de thèse M. Roger LTEIF Directeur de thèse M. Gilles DE REVEL Rapporteur M. Aziz GEAHCHAN Rapporteur M. Cédric BRANDAM Membre

• moment de joie


• merci


• ton enthousiasme


• moments passés


• levures… merci


• contamination yeast


• parois des levures


• professeurs gilles de revel

Sujets

• Mémoire
• Taillandier
• Institut national polytechnique de Toulouse
• Maron (religieux)
• Wissem
• Salameh

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 juillet 2008
• Nombre de lectures: 30
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

N° d’ordre :………………



THESE
Présentée pour obtenir les titres de
DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
École doctorale : Mécanique énergétique génie civil et procédés
Spécialité : Génie des procédés et de l’environnement

ET

DOCTEUR DE L’UNIVERSITE SAINT JOSEPH DE BEYROUTH
École doctorale : Sciences et Santé
Spécialité : Chimie

Par Dominique SALAMEH

Bioconversion de l’acide p-coumarique par
Brettanomyces bruxellensis :
Etude de la cinétique et analyse des étapes réactionnelles


Soutenue le 2 Juillet 2008, devant le jury composé de :

M. Toufic RIZK Président
M. Pierre STREHAIANO Directeur de thèse
M. Roger LTEIF
M. Gilles DE REVEL Rapporteur
M. Aziz GEAHCHAN Cédric BRANDAM Membre
RESUME
Ce travail étudie la bioconversion de l’acide p-coumarique en 4-éthylphénol par une souche
de Brettanomyces bruxellensis, levure de contamination des vins. Deux méthodes analytiques
(HPLC/UV et GC/MS) ont été optimisées pour suivre la cinétique de la réaction. L’acide p-
coumarique présente un problème de quantification. Son instabilité aux températures élevées
et son estérification avec l’éthanol du vin ont été montrées, ainsi que son adsorption sur les
parois des levures. L’étude du bilan matière de la bioconversion montre plusieurs étapes
réactionnelles. La bioconversion en 4-éthylphénol apparait comme unique voie d’utilisation
de l’acide p-coumarique par la souche testée. Le mode d’agitation, la phase de croissance, le
taux de la population levurienne, ainsi que la présence de phénols volatils ont montré un effet
direct sur la vitesse de la réaction. Enfin, l’adsorption de l’acide p-coumarique sur le PVPP a
été présentée comme un moyen de lutte contre l’apparition du 4-éthylphénol dans les vins.

Mots-clé : Brettanomyces bruxellensis ; acide p-coumarique ; 4-vinylphénol ; 4-éthylphénol ;
bioconversion ; adsorption ; bilan matière ; cinétique ; œnologie.


ABSTRACT
The aim of this work was the study of p-coumaric acid bioconversion into 4-ethylphenol by
Brettanomyces bruxellensis as a contamination yeast of wine. An HPLC/UV and a GC/MS
method were optimised to follow up the reaction kinetics. P-coumaric acid presents many
quantification problems, and it was shown to be instable at high temperature. Its esterification
with wine éthanol as well as its adsorption on yeast cell walls were demonstrated. The study
of biosynthesis material balance showed several steps of reaction. The conversion into 4-
ethylphenol seems to be the only pathway of p-coumaric acid to be used by Brettanomyces
stain tested. The agitation, the growth phase, the yeast population concentration, as well as the
presence of volatile phenols have shown a direct effect on reactions rate. Finally, p-coumaric
acid adsorption on PVPP was presented as a usefull method to prevent 4-ethylphenol
occurrence in wine.

Keywords : Brettanomyces bruxellensis ; p-coumaric acid ; 4-vinylphenol ; 4-ethylphenol ;
bioconversion ; adsorption ; material balance; kinetics ; œnology.
Quantum potes, tantum aude …
(St Thomas d’Aquin)


















A ma famille,
A la mémoire de mes grands-mères
Remerciements
Un sentiment inexprimable envahit mon cœur en pensant à toutes les personnes qui ont
fait route avec moi depuis le début de la thèse. J’ai du mal à croire que maintenant c’est la fin,
je préfère penser que ce n’est que le début d’une autre aventure, à laquelle on s’est préparé
ensemble tout au long de ces trois ans.

Je commence par exprimer mon admiration à M. Pierre STREHAIANO, mon directeur de
thèse. Je suis reconnaissant de vous avoir croisé dans ma vie. Ce fut lors d’un cours à la fac,
pendant lequel je ne pouvais pas arrêter de vous écouter parler avec tant de passion de la
microbiologie, du vin, des levures… Merci pour m’avoir donné l’occasion de continuer.
Merci parce que j’ai senti dans chaque regard un encouragement et une grande confiance.
Antoine de Saint Exupéry disait : « il faut créer des liens entre les hommes, et tout sera
gagné », je pense qu’on a pu nouer assez de cabestans pour être nommés gagnants.

Les mots me manquent en parlant de M. Cédric BRANDAM, mon chef et encadrant. Un
discours muet, plein de gratitude restera à jamais dans mon cœur. La route de la thèse aurait
été dure sans tes conseils, tes corrections et tes directives. Tu étais toujours présent pour
m’écouter, pour réfléchir avec moi, et pour m’assurer toute aide possible. Mais la thèse n’a
pas été seulement ce que tu m’avais partagé. Je n’oublierai jamais ton soutien pendant les
moments difficiles, qui ne manquaient jamais. Malgré les peines et les douleurs, un doux
sentiment me rassurait, il suffisait de penser que tu es là, de compter sur toi, de jouer un air
sur ta guitare !!! Ton amitié m’est très chère…

« N’aie pas peur d’apprivoiser ton HPLC !!! », Voici le premier conseil de M. Roger
LTEIF mon directeur de thèse, quand j’ai commencé il y a 3 ans. J’ai bien tenu à cœur ces
mots tout au long de ma thèse. Il ne me suffisait plus désormais de manipuler, mais je devais
devenir meilleur. Jamais je n’ai connu une personne rassurante comme vous me l’étiez. Merci
pour ce visage toujours souriant, qui malgré tous les obstacles de chez nous, me portait espoir
que faire mieux reste possible. Merci pour m’avoir appris que faire la différence ne demande
qu’une bonne volonté.
Il l’appelait « la Saga » dans sa thèse. Son travail sur Brettanomyces nous a ouvert une
multitude de pistes pour chercher et comprendre. Merci M. Wissam MEDAWAR pour avoir
été toujours prêt à m’aider. Merci encore pour ton enthousiasme.

Je tiens à remercier spécialement Mme Patricia TAILLANDIER, pour ses conseils et son
attention. Travailler avec une personne si compétente était un honneur.
M. Felipe RAMON-PORTUGAL, ta passion et ta bonne humeur resteront toujours dans ma
mémoire. Toujours émerveillé par les secrets de la science, merci pour ton amitié et pour nos
discussions.
Je n’oublierai jamais les conseils de M. Toufic RIZK. La chimie organique devient un
plaisir avec vous. Merci également pour votre accueil à la faculté des sciences. J’aimerai aussi
remercier M. Richard MAROUN, qui a toujours été présent pour me guider à travers les voies
métaboliques complexes. Sans oublier Mme Mireille KALLASSY, qui n’a jamais arrêté de
m’encourager tout au long de mon parcours.

Un grand merci aux Professeurs Gilles DE REVEL et Aziz GEAHCHAN, qui ont accepté
d’être rapporteurs pour ce travail. Votre jugement donnera une valeur juste à cette thèse.

Merci à la grande famille du Laboratoire de génie chimique, tous ses permanents et
doctorants. Une pensée très chaleureuse à toute l’équipe BioSYM, l’esprit qui nous
rassemblait était unique. Les moments passés ensembles resteront gravés dans ma mémoire
pour toujours. Je pense spécialement à mes collègues de bureau, Claire, Sandrine, et Claudia
merci de m’avoir partagé vos rires et vos larmes. Pascal et Claudia : Vous avez raison, Brett
est époustouflante !!!

Merci également pour le CRAO, avec qui nous avons pu mettre au point les techniques de
dosage. Merci Marie MORERE pour tout le temps passé avec moi devant la paillasse.

Un grand merci à mes compatriotes Libanais du LGC : Nancy, Maha, Micha et Nicolas.
On a passé des moments de joies, d’autres de peine. Ensemble on a été solidaires, l’amour
fraternel nous a unis. Je vous dirai une chanson : « Btetloj el deni, w betchammess el Deni, w
ya Lebnan b7ebbak la tokhlas el Deni… ».
Tous mes amis doctorants et docteurs de la faculté des sciences à l’USJ : Gihane, André,
Ziad, Dalal. La thèse m’a été beaucoup plus facile avec votre soutien.
Je pense aussi à Hyam, merci pour ta confiance et ton amitié. Marie, tu étais présente à l’une
de mes premières conférences sur le vin, n’oublie pas de chanter : « Vigni, vignez vignons le
vin… ».
Rami ami d’enfance, qui aurait dit qu’on y arrivera ensemble ici… Merci pour ton amitié.
Charbel (grand chef), t