Etude du protéome d’Hermetia illucens par spectrométrie de masse / Renault Lora

Public ISBD Titre : Etude du protéome d’Hermetia illucens par spectrométrie de masse Type de document : TFE / Mémoire Auteurs : Renault Lora, Auteur ; Jenny Pouyez, Directeur de la recherche Editeur : Montignies-sur-Sambre : Helha. Agronomie Année de publication : 2022 Note générale : Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez-vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Au vu de la population croissante et des problèmes climatiques actuels, des solutions durables doivent être trouvées afin de répondre aux besoins de tous. Dans ce contexte, l’élevage d’insectes se présente comme un réel avenir et une alternative à l’élevage traditionnel de bétail. En effet, les insectes regorgent de protéines, vitamines et minéraux intéressants aussi bien pour l’alimentation humaine qu’animale. Malgré les réglementations strictes pour l’utilisation des insectes dans l’alimentation, ils sont de plus en plus présents sur le marché. Ce travail présente plusieurs expériences réalisées au Centre de Recherche Agronomiques de Gembloux. Le but de ce travail était de trouver des biomarqueurs spécifiques de l’espèce Hermetia illucens, un insecte utilisé lors de la confection de farines pour l’alimentation animale. En vue de l’authentification de ces farines, de nombreux échantillons différents ont été analysés par spectrométrie de masse basse et haute résolution. Au terme des différentes expériences, des marqueurs ont été identifiés pour l’authentification des farines d’Hermetia illucens. Une liste de nouveaux peptides potentiellement spécifiques a également été établie. Note de contenu : 9 Table des matières Présentation du lieu de stage ..................................................................................................................... Introduction générale................................................................................................................................. 1. Contexte général ............................................................................................................................ 10 1.1. Les farines d’insectes ............................................................................................................ 10 1.1.1. Applications en alimentation animale ........................................................................... 11 1.1.2. Applications en alimentation humaine .......................................................................... 12 1.1.3. Valeurs nutritionnelles................................................................................................... 12 1.1.4. Espèces utilisées ............................................................................................................ 13 1.1.4.1. Hermetia illucens ................................................................................................... 13 1.1.4.2. Autres espèces ....................................................................................................... 15 1.1.5. Cadre légal ..................................................................................................................... 17 1.1.5.1. Alimentation humaine ........................................................................................... 17 1.1.5.2. Alimentation animale ............................................................................................ 19 1.1.6. Valorisation des sous-produits et résidus d’insectes ..................................................... 21 1.2. La protéomique...................................................................................................................... 22 1.2.1. Définitions ..................................................................................................................... 22 1.2.2. Les protéines.................................................................................................................. 22 1.2.3. Les peptides ................................................................................................................... 23 1.2.4. Les acides aminés .......................................................................................................... 24 1.3. La spectrométrie de masse..................................................................................................... 24 1.3.1. Définition....................................................................................................................... 24 1.3.2. Chromatographie liquide en phase inverse .................................................................... 26 1.3.3. Source d’ionisation ........................................................................................................ 26 1.3.4. Les différents types d’analyseurs .................................................................................. 28 1.3.4.1. Triple quadripôle ................................................................................................... 28 1.3.4.2. Le Q-TOF .............................................................................................................. 29 2. Objectifs et stratégie ...................................................................................................................... 31 3. Matériel et méthodes ..................................................................................................................... 32 3.1. Matériel ................................................................................................................................. 32 3.1.1. Échantillons ................................................................................................................... 32 3.1.2. Réactifs et solutions utilisées......................................................................................... 34 3.2. Méthodes ............................................................................................................................... 34 3.2.1. Protocole de préparation d’échantillons pour l’analyse par spectrométrie de masse .... 34 3.2.1.1. Préparation des échantillons .................................................................................. 35 10 3.2.1.2. Extraction des protéines ........................................................................................ 36 3.2.1.3. Digestion des protéines.......................................................................................... 36 3.2.1.4. Purification des protéines ...................................................................................... 37 3.2.1.5. Evaporation et concentration ................................................................................. 38 3.2.2. Dosage des protéines Pierce .......................................................................................... 39 3.2.3. Méthodes d’analyse ....................................................................................................... 40 3.2.3.1. Spectrométrie de masse basse résolution (LRMS) ................................................ 40 3.2.3.2. Spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) ................................................ 41 3.2.3.3. Acquisition et traitement de données..................................................................... 41 4. Résultats et discussion ................................................................................................................... 43 4.1. Spectrométrie de masse basse résolution .............................................................................. 43 4.1.1. Evaluation des peptides connus d’Hermetia illucens .......................................................... 43 4.1.2. Confirmation des peptides connus pour la détection des farines d’Hermetia illucens ........ 48 4.1.3. Vérification de la spécificité des peptides connus ............................................................... 50 4.2. Spectrométrie de masse haute résolution .............................................................................. 52 4.2.1. Confirmation des peptides spécifiques des farines industrielles d’Hermetia illucens......... 52 4.2.2. Recherche de nouveaux peptides spécifiques ...................................................................... 57 Conclusion et perspectives ........................................................................................................................ Abréviations .............................................................................................................................................. Liste des figures......................................................................................................................................... Tableaux .................................................................................................................................................... Bibliographie ............................................................................................................................................. Annexes ..................................................................................................................................................... Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=105988 Etude du protéome d’Hermetia illucens par spectrométrie de masse [TFE / Mémoire] / Renault Lora, Auteur ; Jenny Pouyez, Directeur de la recherche . - Montignies-sur-Sambre : Helha. Agronomie, 2022. Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez-vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Au vu de la population croissante et des problèmes climatiques actuels, des solutions durables doivent être trouvées afin de répondre aux besoins de tous. Dans ce contexte, l’élevage d’insectes se présente comme un réel avenir et une alternative à l’élevage traditionnel de bétail. En effet, les insectes regorgent de protéines, vitamines et minéraux intéressants aussi bien pour l’alimentation humaine qu’animale. Malgré les réglementations strictes pour l’utilisation des insectes dans l’alimentation, ils sont de plus en plus présents sur le marché. Ce travail présente plusieurs expériences réalisées au Centre de Recherche Agronomiques de Gembloux. Le but de ce travail était de trouver des biomarqueurs spécifiques de l’espèce Hermetia illucens, un insecte utilisé lors de la confection de farines pour l’alimentation animale. En vue de l’authentification de ces farines, de nombreux échantillons différents ont été analysés par spectrométrie de masse basse et haute résolution. Au terme des différentes expériences, des marqueurs ont été identifiés pour l’authentification des farines d’Hermetia illucens. Une liste de nouveaux peptides potentiellement spécifiques a également été établie. Note de contenu : 9 Table des matières Présentation du lieu de stage ..................................................................................................................... Introduction générale................................................................................................................................. 1. Contexte général ............................................................................................................................ 10 1.1. Les farines d’insectes ............................................................................................................ 10 1.1.1. Applications en alimentation animale ........................................................................... 11 1.1.2. Applications en alimentation humaine .......................................................................... 12 1.1.3. Valeurs nutritionnelles................................................................................................... 12 1.1.4. Espèces utilisées ............................................................................................................ 13 1.1.4.1. Hermetia illucens ................................................................................................... 13 1.1.4.2. Autres espèces ....................................................................................................... 15 1.1.5. Cadre légal ..................................................................................................................... 17 1.1.5.1. Alimentation humaine ........................................................................................... 17 1.1.5.2. Alimentation animale ............................................................................................ 19 1.1.6. Valorisation des sous-produits et résidus d’insectes ..................................................... 21 1.2. La protéomique...................................................................................................................... 22 1.2.1. Définitions ..................................................................................................................... 22 1.2.2. Les protéines.................................................................................................................. 22 1.2.3. Les peptides ................................................................................................................... 23 1.2.4. Les acides aminés .......................................................................................................... 24 1.3. La spectrométrie de masse..................................................................................................... 24 1.3.1. Définition....................................................................................................................... 24 1.3.2. Chromatographie liquide en phase inverse .................................................................... 26 1.3.3. Source d’ionisation ........................................................................................................ 26 1.3.4. Les différents types d’analyseurs .................................................................................. 28 1.3.4.1. Triple quadripôle ................................................................................................... 28 1.3.4.2. Le Q-TOF .............................................................................................................. 29 2. Objectifs et stratégie ...................................................................................................................... 31 3. Matériel et méthodes ..................................................................................................................... 32 3.1. Matériel ................................................................................................................................. 32 3.1.1. Échantillons ................................................................................................................... 32 3.1.2. Réactifs et solutions utilisées......................................................................................... 34 3.2. Méthodes ............................................................................................................................... 34 3.2.1. Protocole de préparation d’échantillons pour l’analyse par spectrométrie de masse .... 34 3.2.1.1. Préparation des échantillons .................................................................................. 35 10 3.2.1.2. Extraction des protéines ........................................................................................ 36 3.2.1.3. Digestion des protéines.......................................................................................... 36 3.2.1.4. Purification des protéines ...................................................................................... 37 3.2.1.5. Evaporation et concentration ................................................................................. 38 3.2.2. Dosage des protéines Pierce .......................................................................................... 39 3.2.3. Méthodes d’analyse ....................................................................................................... 40 3.2.3.1. Spectrométrie de masse basse résolution (LRMS) ................................................ 40 3.2.3.2. Spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) ................................................ 41 3.2.3.3. Acquisition et traitement de données..................................................................... 41 4. Résultats et discussion ................................................................................................................... 43 4.1. Spectrométrie de masse basse résolution .............................................................................. 43 4.1.1. Evaluation des peptides connus d’Hermetia illucens .......................................................... 43 4.1.2. Confirmation des peptides connus pour la détection des farines d’Hermetia illucens ........ 48 4.1.3. Vérification de la spécificité des peptides connus ............................................................... 50 4.2. Spectrométrie de masse haute résolution .............................................................................. 52 4.2.1. Confirmation des peptides spécifiques des farines industrielles d’Hermetia illucens......... 52 4.2.2. Recherche de nouveaux peptides spécifiques ...................................................................... 57 Conclusion et perspectives ........................................................................................................................ Abréviations .............................................................................................................................................. Liste des figures......................................................................................................................................... Tableaux .................................................................................................................................................... Bibliographie ............................................................................................................................................. Annexes ..................................................................................................................................................... Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=105988

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