Synthèse et caractérisation de dérivés amphiphiles du xanthane : application à la stabilisation d'émulsions

Amphiphilic polysaccharides are composed of a hydrophilic backbone grafted with hydrophobic moieties. They show specific rheological properties due to their capacity to self-associate in solution, but also interfacial properties due to their ability to adsorb at the water/oil interface. However, only few studies describe the chemical modification of complex heteropolysaccharides regarding their structure or their conformation, such as xanthan. Indeed, this polysaccharide can adopt in solution two distinct conformations depending on experimental conditions: an ordered rigid helix or a disordered flexible coil.The objective of this work is to determine the impact of the chain stiffness of hydrophobically modified xanthan on associative properties in solution, but also on stabilizing properties in emulsion.The conformation adopted by the polymer during the grafting procedure has a major impact on the rheological properties: xanthan modified under disordered conformation is an associative polysaccharide, contrary to xanthan modified under its ordered conformation.In addition, hydrophobically modified xanthan is able, under certain conditions, to form and stabilize O/W emulsion, without further addition of molecular surfactant, by partitioning between stabilization of the water/oil interface and viscosifying the continuous aqueous phase.Les polysaccharides amphiphiles sont constitués d’un squelette hydrophile sur lequel sont greffés des groupements hydrophobes. Ils possèdent des propriétés rhéologiques accrues dues à leur capacité d’auto-organisation en solution aqueuse mais également interfaciales dues à leurs propriétés d’adsorption aux interfaces eau/huile. Néanmoins, peu d’études s’intéressent à conférer ce type de propriétés à des polysaccharides complexes en termes de structure ou de conformation, comme le xanthane. En effet, ce polymère adopte en solution deux conformations distinctes selon les conditions expérimentales : une forme ordonnée hélicoïdale rigide et une forme désordonnée de type pelote flexible.Partant de ce constat, l’objectif de ce travail de thèse est de déterminer l’impact de la rigidité du squelette du xanthane modifié hydrophobiquement sur les propriétés amphiphiles en solution mais également sur les propriétés stabilisantes en émulsion.Il s’avère que la conformation adoptée par le polymère pendant le processus de greffage a un impact majeur sur ses propriétés rhéologiques : le xanthane modifié sous forme désordonnée possède un caractère associatif, contrairement au xanthane modifié sous forme ordonnée.De plus, le xanthane modifié hydrophobiquement est capable, sous certaines conditions, de former et de stabiliser des émulsions H/E, sans ajout de tensioactif moléculaire, en se partitionnant entre stabilisation de l’interface eau/huile et maintien de la viscosité de la phase aqueuse continue

Cellular sources and impact of interleukin 22 binding protein (IL-22BP) on the molecular response induced by interleukins 22 and 17 during Crohn's disease

Les interleukines IL-22 (IL-22) et IL- 17 (IL-17) exercent des actions bénéfiques sur les cellules épithéliales intestinales (CEI) en renforçant les propriétés de barrière de la muqueuse intestinale via l’induction de peptides antimicrobiens ou encore l’induction de processus de réparation. Dans un objectif de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la prise en charge des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), nous avons voulu évaluer au cours de ce projet, l’intérêt d’un renforcement de leurs actions. Pour cela, nous nous sommes intéressés à l’inhibiteur soluble et spécifique de l’IL-22 : l’interleukine-22 binding protein (IL-22BP). De nombreux travaux ont clairement admis sa capacité à bloquer les actions de l’IL-22 in vivo et in vitro, tandis que d’autres ont identifié les cellules dendritiques et les éosinophiles comme ces principales sources de production dans l’intestin. Au niveau des muqueuses inflammatoires de patients MICI, l’IL-22BP est augmenté, suggérant qu’il pourrait inhiber les actions induites par l’IL-22. Ce travail présente donc pour objectifs principaux d’évaluer au cours de la maladie de Crohn (MC) l’impact de l’IL-22BP sur la réponse moléculaire induite par l’IL-22 et IL-17, préalablement caractérisée à partir de données de transcriptomique issues de la stimulation ex-vivo de biopsies intestinales saines. Dans un objectif secondaire, et au vue des récentes données de la littérature, nous avons caractérisé les sources cellulaires d’IL- 22BP au cours de la MC. Ainsi une meilleure compréhension de l’IL-22BP permettra de mieux appréhender l’intérêt d’une modulation de l’interaction IL-22/IL-22BP au cours de la MC.The interleukins IL-22 (IL-22) and IL- 17 (IL-17) exert beneficial and synergistic actions on intestinal epithelial cells (IECs) by reinforcing the barrier properties of the intestinal mucosa through the induction of antimicrobial peptides or the induction of repair processes. With the objective of developing new therapeutic strategies in the management of chronic inflammatory bowel diseases (IBD), we wanted to evaluate during this project, the interest of strengthening their actions. We focused on the soluble and specific inhibitor of IL-22: the interleukin 22 binding protein (IL- 22BP). Numerous studies have clearly recognized its ability to block the actions of IL- 22 in vivo and in vitro, while others have identified dendritic cells and eosinophils as the main sources of production in the gut. In the inflammatory mucosa of IBD patients, IL-22BP is increased, suggesting that it may inhibit IL- 22-induced actions. The main objectives of this work are therefore to evaluate the impact of IL-22BP on the molecular response induced by IL-22 and IL-17 during Crohn's disease (CD), previously characterised using transcriptomic data from ex-vivo stimulation of healthy intestinal biopsies. As a secondary objective, and in view of recent data in the literature, we have characterised the cellular sources of IL-22BP during CD. Thus, a better understanding of IL- 22BP will allow to better apprehend the interest of a modulation of the IL-22/IL-22BP interaction during CD

Synthesis and characterization of amphiphilic xanthan derivatives : application as emulsions stabilizers

Les polysaccharides amphiphiles sont constitués d’un squelette hydrophile sur lequel sont greffés des groupements hydrophobes. Ils possèdent des propriétés rhéologiques accrues dues à leur capacité d’auto-organisation en solution aqueuse mais également interfaciales dues à leurs propriétés d’adsorption aux interfaces eau/huile. Néanmoins, peu d’études s’intéressent à conférer ce type de propriétés à des polysaccharides complexes en termes de structure ou de conformation, comme le xanthane. En effet, ce polymère adopte en solution deux conformations distinctes selon les conditions expérimentales : une forme ordonnée hélicoïdale rigide et une forme désordonnée de type pelote flexible.Partant de ce constat, l’objectif de ce travail de thèse est de déterminer l’impact de la rigidité du squelette du xanthane modifié hydrophobiquement sur les propriétés amphiphiles en solution mais également sur les propriétés stabilisantes en émulsion.Il s’avère que la conformation adoptée par le polymère pendant le processus de greffage a un impact majeur sur ses propriétés rhéologiques : le xanthane modifié sous forme désordonnée possède un caractère associatif, contrairement au xanthane modifié sous forme ordonnée.De plus, le xanthane modifié hydrophobiquement est capable, sous certaines conditions, de former et de stabiliser des émulsions H/E, sans ajout de tensioactif moléculaire, en se partitionnant entre stabilisation de l’interface eau/huile et maintien de la viscosité de la phase aqueuse continue.Amphiphilic polysaccharides are composed of a hydrophilic backbone grafted with hydrophobic moieties. They show specific rheological properties due to their capacity to self-associate in solution, but also interfacial properties due to their ability to adsorb at the water/oil interface. However, only few studies describe the chemical modification of complex heteropolysaccharides regarding their structure or their conformation, such as xanthan. Indeed, this polysaccharide can adopt in solution two distinct conformations depending on experimental conditions: an ordered rigid helix or a disordered flexible coil.The objective of this work is to determine the impact of the chain stiffness of hydrophobically modified xanthan on associative properties in solution, but also on stabilizing properties in emulsion.The conformation adopted by the polymer during the grafting procedure has a major impact on the rheological properties: xanthan modified under disordered conformation is an associative polysaccharide, contrary to xanthan modified under its ordered conformation.In addition, hydrophobically modified xanthan is able, under certain conditions, to form and stabilize O/W emulsion, without further addition of molecular surfactant, by partitioning between stabilization of the water/oil interface and viscosifying the continuous aqueous phase

Stable emulsifier-free oil-in-water emulsions using an original hydrophobically modified xanthan

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Hydrophobically modified xanthan as an efficient stabilizer for Oil-in-water emulsions

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Impact of backbone stiffness and hydrophobic chain length of modified xanthan on oil in water emulsion stabilization

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Original xanthan amphiphilic derivatives for stabilizing surfactant-free O/W emulsions

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Hydrophobically modified xanthan: Thickening and surface active agent for highly stable oil in water emulsions

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