Offre de thèse
CD : Formulation de matrices mucoadhésives pour l'encapsulation de bactéries lactiques
Date limite de candidature
31-05-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
BURGAIN Jennifer
Encadrement
La thèse sera dirigée par Jennifer BURGAIN, avec la participation d'une co-encadrante, Claire GAIANI, impliquée dans les réunions de suivi, les échanges scientifiques et les décisions liées à l'orientation des travaux. Un point d'avancement sera réalisé régulièrement sous forme de réunions mensuelles. Le doctorant sera chargé de la mise en œuvre des expérimentations, de l'analyse des résultats, de la rédaction des publications scientifiques et de la présentation de ses travaux lors de séminaires et colloques. L'encadrement visera à assurer un accompagnement scientifique rigoureux tout en encourageant l'autonomie progressive du doctorant dans sa démarche de recherche.
Type de contrat
école doctorale
équipe
contexte
L'encapsulation de bactéries lactiques est une technique très utilisée pour piéger et préserver la viabilité des bactéries depuis leur incorporation dans le produit alimentaire jusqu'à leur consommation et leur passage à travers le tractus gastro-intestinal (De Prisco and Mauriello, 2016). En effet, pendant la période de production jusqu'à la consommation d'un produit alimentaire, les bactéries contenues dans ce dernier ont besoin d'être protégées contre différents mécanismes délétères rencontrés lors : • De la production, comme les hautes températures et le cisaillement ; • Du séchage, comme la déshydratation dans le cas des produits secs ; • Du stockage des produits alimentaires ; • Du transit gastro-intestinal, comme le pH acide rencontré dans l'estomac, les enzymes protéolytiques et la présence de sels biliaires dans l'intestin grêle (Manojlović et al., 2010). Une des difficultés majeures est le maintien de la viabilité bactérienne qui dépend du choix de la méthode et de la matrice d'encapsulation. Les différentes techniques d'encapsulation couramment employées pour encapsuler les bactéries probiotiques sont l'émulsification, l'extrusion, le séchage par atomisation ou encore l'enrobage en lit fluidisé. Dans la littérature, de nombreuses revues ont montré le potentiel de la microencapsulation dans l'amélioration de la survie des bactéries au cours de la fabrication et du stockage du produit ainsi qu'au cours de la digestion (Anal and Singh, 2007; Burgain et al., 2011; Cook et al., 2012; Tripathi and Giri, 2014). Les matériaux utilisés pour encapsuler les bactéries probiotiques sont nombreux. Pour pouvoir les utiliser dans les produits alimentaires, ils doivent être reconnus comme « GRAS » (Generally Recognized As Safe). Les polymères couramment utilisés (Figure 34) sont des polysaccharides comme l'alginate, le chitosane, l'amidon, le κ-carraghénane, la gomme de xanthane, la gomme arabique, des pectines, des protéines comme la gélatine et les protéines laitières (Burgain et al., 2011; Sarao and Arora, 2017).spécialité
Génie biotechnologique et alimentairelaboratoire
LIBIO - Laboratoire d'Ingénierie des Biomolécules
Mots clés
Glycoprotéines, Encapsulation, Biomolécules, bactéries
Détail de l'offre
L'encapsulation de bactéries lactiques est une stratégie visant à préserver leur vitalité dans des environnements qui leur sont hostiles (aliments, tractus digestif, etc.). En encapsulant les bactéries lactiques dans des matrices protectrices composées de polymères (protéines, lipides, polysaccharides), il est possible de fournir une barrière physique qui les protège contre les conditions environnementales défavorables, telles que les variations de pH, la chaleur, l'humidité ou les enzymes digestives.
Si la préservation de la vitalité bactérienne a déjà été explorée lors de précédents projets de recherche au laboratoire, la libération contrôlée au site d'action reste un défi majeur. Grâce aux outils d'évaluation des interactions adhésives bactéries – matrice, aux méthodes d'encapsulation développées au laboratoire ou décrites dans la littérature, aux procédés d'extraction des biomolécules, il sera possible de formuler des vecteurs mucoadhésifs. Une matrice mucoadhésive est un système de vectorisation conçu pour adhérer aux muqueuses du corps, telles que celles du tractus gastro-intestinal, buccal, nasal ou vaginal. On retrouve ces systèmes principalement en pharmacie, pour la formulation de médicaments, permettant une libération prolongée et ciblée des médicaments. L'idée est donc d'exploiter les propriétés mucoadhésives de biomolécules dans le but de vectoriser des bactéries lactiques ou d'autres composés d'intérêt.
Plus précisément, la formulation de la matrice sera réalisée à partir des biomolécules extraites de co-produits laitiers ou végétaux. Les vecteurs formulés auront la propriété de se lier aux surfaces biologiques telles que la muqueuse buccale ou la muqueuse gastro-intestinale. Le caractère mucoadhésif apporte une fonctionnalité supplémentaire au vecteur en permettant une libération contrôlée au niveau du site d'action de la substance encapsulée.
Keywords
Glycoproteins, Encapsulation, Biomolecules, bacteria
Subject details
The encapsulation of lactic acid bacteria is a strategy aimed at preserving their viability in hostile environments (such as food products, the digestive tract, etc.). By encapsulating lactic acid bacteria in protective matrices composed of polymers (proteins, lipids, polysaccharides), it is possible to provide a physical barrier that shields them from adverse environmental conditions, such as pH variations, heat, humidity, or digestive enzymes. While the preservation of bacterial viability has already been explored in previous research projects within the laboratory, controlled release at the site of action remains a major challenge. Thanks to tools for evaluating adhesive interactions between bacteria and matrices, encapsulation methods developed in the laboratory or described in the literature, and biomolecule extraction processes, it will be possible to formulate mucoadhesive carriers. A mucoadhesive matrix is a delivery system designed to adhere to the body's mucous membranes, such as those of the gastrointestinal, buccal, nasal, or vaginal tracts. These systems are mainly found in the pharmaceutical field for drug formulation, enabling prolonged and targeted drug release. The idea is therefore to exploit the mucoadhesive properties of biomolecules in order to vectorize lactic acid bacteria or other compounds of interest. More specifically, the formulation of the matrix will be based on biomolecules extracted from dairy or plant co-products. The formulated carriers will have the ability to bind to biological surfaces such as the buccal or gastrointestinal mucosa. The mucoadhesive nature adds an additional functionality to the carrier by enabling controlled release at the site of action of the encapsulated substance.
Profil du candidat
Les compétences recherchées incluent :
- Solides connaissances en physico-chimie ou en génie des procédés, notamment dans le domaine des solides divisés.
- Maîtrise des outils expérimentaux et d'analyse de données, avec une capacité à concevoir, conduire et interpréter des expérimentations scientifiques.
- Aptitudes rédactionnelles et de communication scientifique, en français et en anglais, pour la rédaction d'articles et la présentation des résultats.
- Autonomie, rigueur scientifique et esprit d'initiative, tout en étant capable de travailler en équipe dans un environnement de recherche collaboratif.
Candidate profile
The desired skills include:
- Strong background in physico-chemistry or process engineering, particularly in the field of granular or divided solids.
- Proficiency in experimental techniques and data analysis, with the ability to design, carry out, and interpret scientific experiments.
- Excellent writing and scientific communication skills, in both French and English, for publishing articles and presenting research findings.
- Autonomy, scientific rigor, and initiative, along with the ability to work collaboratively within a research team.
Référence biblio
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