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ANR 2017 JCJC FunCapsul

Des exopolysaccharides marins comme matrices fonctionnelles pour l'encapsulation

 

Equipe SCJ

Correspondance :

 

L'encapsulation permet, d'une part, de protéger des molécules fragiles (ex. protéines) ou des cellules contre une dégradation extérieure et offre, d'autre part, la possibilité de les libérer de manière contrôlée, en augmentant la biodisponibilité des principes actifs et la durée de vie des cellules. Ainsi, l'encapsulation constitue une approche intéressante pour des applications en industries alimentaire, cosmétique et pharmaceutique.

 Les polymères naturels, biocompatibles et biodégradables tels que les polysaccharides se présentent comme des candidats idéaux pour l'élaboration des matrices pour l'encapsulation. Dans ce contexte, l'objectif du projet FunCapsul est d'élaborer des nouvelles matrices fonctionnelles pour l'encapsulation des cellules (bactéries lactiques) et des protéines (facteurs de croissance) à partir de polymères naturels, des exopolysaccharides (EPS) synthétisés par des bactéries marines.

 Dans un premier temps, le criblage de la collection des bactéries marines d’Ifremer sera réalisé dans le but d’identifier des nouvelles souches capables de produire des EPS de composition chimique et de structure particulières. Nous recherchons des EPS ayant à la fois des propriétés gélifiantes et biologiques (glycosaminoglycane (GAG)-mimétiques). Les EPS sélectionnés à l’issue du criblage seront structurés en micro-matrices gélifiées par la technique de millifluidique. Ces micro-matrices seront ensuite utilisées pour y encapsuler une espèce modèle de bactéries lactiques, à savoir Carnobacterium divergens, aux activités inhibitrices envers des bactéries pathogènes et en particulier, Listeria monocytogenes et deux facteurs de croissance, à savoir Transforming Growth Factor (TGF-β) et Bone Morphogenetic Protein (BMP). En effet, ces deux facteurs de croissance jouent un rôle crucial dans la réparation du cartilage et de l’os, respectivement. Les micro-matrices à base d’EPS vont apporter un microenvironnement améliorant la protection de bactéries et de facteurs de croissance encapsulés contre les conditions extérieures en augmentant ainsi la durée de vie des cellules et la bioactivité des protéines. De plus, la libération des facteurs de croissance sera modulée par les interactions physiques entre ces protéines et la matrice d’EPS aux propriétés GAG-mimétiques. Au cours du projet, la structure des EPS sélectionnés pour l’élaboration des micro-matrices et la relation structure-fonction biologique seront également déterminées.

 Les nouvelles matrices fonctionnelles obtenues à l’issue du projet trouveront des applications alimentaires et en médecine régénératrice, mais leur caractère versatile ouvre clairement des applications dans d’autres domaines tels que la cosmétique et la pharmaceutique.  

 

 ANR 2017 JCJC funCapsul

Partenaire impliqué:

Laboratoire EM3B, Ifremer Centre Atlantique, Nantes (GDR)