Etude de systèmes d'oxydoréduction susceptibles de contribuer à la consommation de composés thiols au cours du pétrissage des pâtes de farine de blé
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
During wheat flour dough mixing, low molecular weight (LMW) thiols consumption is known to influence the gluten network structure since these compounds can participate to exchange reactions SH / SS with proteins. In breadmaking, recently, fungal enzymes are proposed as "the natural alternative" to the use of chemical improving agents (KbrO3 ascorbic acid AA) to oxidise LMW thiols. In this respect, sulphydryl oxidase (SOX) from Aspergillus niger was studied and its action was compared to those of KbrO3 and wheat glutathione deshydrogenase (GSH-DHase). Firstly, the developed purification procedure of A. Niger SOX allowed to eliminate the catalase, the main contaminating activity present in the enzymatic sample. Kinetic studies have shown that SOX oxidised preferentially glutathione (GSH) and its activity was enhanced by cysteine (CSH). The second part of this work was to develop methods to quantify the oxidised and reduced forms of GSH and CSH. Thus, HPLC equipped with a coulometric or UV detector allowed the separation and simultaneous assay of GSH, CSH, GSSG, GSSC and CSSC. The 3 disulphides were also analysed by gel filtration with an UV detection. The comparison of the disulphide formation by the 3 different oxidising systems from mixtures of GSH and CSH was then investigated. While KbrO3 produces predominantly CSSC, SOX and GSH-DHase generated GSSG and GSSC, respectively. Lastly, enzymatic associations in model systems have been examined. When SOX is in the presence of GSH-DHase, both enzymes competed for the GSH consumption. The association of SOX and wheat germ peroxidase (POD) revealed that SOX was able to activate POD by producing H2O2. Thus, in dough, the use of SOX may influence oxidoreducing systems and consequently modify flour dough properties.
Abstract FR:
Au cours du pétrissage, la consommation des thiols de bas poids moléculaire (BPM) affecte la structure du réseau de gluten, en raison de la participation de ces composés aux réactions d'échanges SH / SS avec les protéines. En panification, récemment, des enzymes fongiques ont été proposées comme alternative plus naturelle à l'emploi des améliorants chimiques (KBrO3, acide ascorbique) pour oxyder ces composés thiols BPM. Dans ce cadre, la sulfhydryle oxydase d'Aspergillus niger a été étudiée et son action a été comparée à celle du KBrO3 et de la glutathion (GSH) déshydrogénase de blé (GSH-DHase). Dans un 1er temps, le protocole de purification de la sax d'A. Niger mis au point a permis d'éliminer la catalase, contaminant majeur de l'échantillon. La caractérisation cinétique de la SOX a été menée. Une 2e partie a été consacrée à la mise au point de méthodes de dosage des formes réduite et oxydée (GSSG, CSSC et GSSC) du glutathion et de la cystéine. Ainsi, par CLHP couplée à un détecteur coulométrique ou UV, les GSH, CSH, GSSG, GSSC et CSSC ont pu être séparés et quantifiés. Les 3 disulfures ont été également analysés par gel filtration couplée à une détection UV. Une comparaison de la formation des disulfures par 3 différents systèmes oxydants, SOX, GSH-Dhase et KBrO3, a ensuite été réalisée à partir de mélanges de GSH et CSH. En dernier lieu, des associations enzymatiques en milieux modèles ont été examinées. Le mélange de SOX et de GSH-DHase conduit à une compétition pour la consommation du GSH. Parallèlement, l'association de SOX et de peroxydase de germe de blé (POD) a révélé que la SOX est capable d'activer la POD, en générant l'H2O2. Nous pouvons donc supposer que, dans la pâte, l'ajout de SOX peut influencer les réactions d'oxydoréduction, et par conséquent serait susceptible de modifier les propriétés de la pâte boulangère.