Academic literature on the topic 'Biomolécules actives – Emploi en cosmétologie'

La recherche de nouveaux composés pour prévenir ou atténuer le vieillissement de la peau est une priorité des recherches actuelles dans les cosmétiques. Dans ce contexte, le venin de frelon asiatique (Vespa velutina nigrithorax) a été étudié comme une source particulière de molécules potentiellement bioactives d’intérêt dermacosmétique. La première étude a tout d’abord porté sur la mise en œuvre d’un protocole fiable d’extraction et récupération du venin. Puis, la fraction peptidique et petites molécules a été sélectionnée afin d’évaluer, en comparaison avec le venin brut, la présence de molécules actives vis-à-vis d’une activité antioxydante, anti-microbienne (C. acnes) et inhibitrice enzymatique (tyrosinase, élastase, collagénase) in-tubo et in-cellulo. Ces études ont conduit à identifier par UHPLC-ESI-QTOF-HRMS/MS, dans le venin brut, une molécule responsable de l’activité anti-oxydante sur kératinocytes HaCaT. Dans une seconde étude, une approche peptidomique basée sur une méthode UHPLC-QTOF-HRMS et MS/MS suivie par un traitement statistique (PCA, PLS-DA) a été appliquée sur l’étude différentielle de profil peptidique du venin, en fonction de la période de collecte, des castes et du comportement. Ces derniers ont pour but d’évaluer l’influence de différents facteurs sur le patrimoine moléculaire de ces venins. Parallèlement, en troisième étude, une approche de criblage d’interaction Ligand/enzyme par spectrométrie de masse sur les enzymes élastase et tyrosinase immobilisées a été développée. Cette méthode a pour objectif de mettre en évidence la présence d’inhibiteurs ou de substrats dans des fractions plus ou moins complexes. On a montré que deux peptides présents dans le venin de frelon étaient capables d’interagir avec l’enzyme élastase en tant que substrat. La séquence peptidique de ces peptides a été partiellement obtenue par séquençage de novo
The search for new compounds to prevent or attenuate skin aging is a priority in current research in cosmetics. In this context, Asian Hornet venom (Vespa velutina nigrithorax) has been studied as a particular source of potentially bioactive molecules for dermacosmetic interest.The first study focused on the implementation of a reliable venom extraction and sampling protocol. Then, the peptide - small molecules fraction was selected to evaluate, in comparison with crude venom, the presence of active molecules with respect to antioxidant, anti-microbial (C. acnes) and enzyme inhibition (tyrosinase, elastase, collagenase) activity in-tubo and in-cellulo. These studies led to the identification in crude venom, by UHPLC-ESI-QTOF-HRMS/MS, of one molecule responsible for antioxidant activity on HaCaT keratinocytes.In a second study, a peptidomic approach based on UHPLC-ESI-QTOF-HRMS/MS followed by statistical processing (PCA, PLS-DA) was applied to the differential study of venom, according to the collection period, castes and behavior. The latter aims at evaluating the influence of these different factors on the venom molecular heritage. At the same time, in a third study, a ligand/enzyme interaction screening approach by mass spectrometry on solid-supported elastase enzymes was developed. The aim of this method is to detect the presence of inhibitors or substrates in more or less complex fractions. Two hornet venom peptides presenting in the hornet venom were identified to be capable of interacting with the enzyme elastase. Their peptide sequences were then partially obtained by de novo sequencing

Ce projet de thèse a été réalisé au sein du Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines. Ce travail est le fruit d’une collaboration au niveau régional avec deux entreprises morbihannaises Armen Instruments et Newonat et au niveau international avec l’institut de recherche CINVESTAV au Mexique. Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) est une algue proliférante de la côte de Bretagne sud. Cette algue s’échoue chaque année sur la presqu’île de Rhuys dans le Morbihan, et représente une biomasse importante encore sous exploitée. Les objectifs de cette thèse portent sur l’application de différents procédés éco-responsables (CO2 supercritique, Extraction Assistée par Enzyme et Extraction Assistée par Microondes) utilisés pour l’extraction de molécules à partir de S. chordalis. Dans le cadre de la première partie, l’extraction assistée par microondes a permis la production d’extraits polysaccharidiques de faibles poids moléculaires non cytotoxiques dont l’efficacité antivirale est supérieure à celle observée pour les fractions obtenues après extraction aqueuse à haute température. La deuxième partie concerne le couplage de différents procédés : Extraction Assistée par Enzymes (EAE), CO2 supercritique et Extraction Assistée par Microondes (EAM). En fonction des procédés utilisés, différentes familles de molécules ont pu être caractérisées. Le couplage de procédés permet de proposer un schéma de bioraffinage. La dernière partie porte sur l’optimisation d’une méthode de fractionnement par Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC). Ce système de purification innovant a conduit à l’isolement de composés naturels dont des Mycosporines-like Amino Acids ayant différentes propriétés valorisables dans le domaine de la cosmétique. Ces travaux enrichissent les connaissances sur l’algue S. chordalis et ouvrent la voie à la valorisation de cette biomasse proliférante sur les côtes bretonnes
This thesis has been carried out within the Laboratoire de biotechnologie et Chimie Marines. Theproject is an outcome of the collaboration of two regional companies, Armen Instruments and Newonat with an international research institute, CINVESTAV, Mexico. The red algae, Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) is a proliferative seaweed native in the southern coast of Brittany. Every year, on the Rhuys peninsula in Morbihan, S. chordalis grows abundantly which represents a large amount of biomass, being still unused. The aim of this project, focused on the application of different ecofriendly processes (Supercritical carbon dioxide, Enzymatic Assisted Extraction and Microwave Assisted Extraction) used for the extraction of biocompounds from S. chordalis. Under the first part, the Microwave Assisted Extraction allowed to produce low molecular weight polysaccharide extracts with no cytotoxicity. These extracts showed an improved antiviral efficiency compared to those obtained by the conventional method. The second part focused on the interaction between different processes: Supercritical CO2, Enzymatic Assisted Extraction (EAE) and Microwave Assisted Extraction (MAE). The sequences of the processes allowed to propose a biorefinery perspective. The last part dealt with the optimization of fractionating method by Centrifugal Partition Chromatography (CPC). This innovative purification system led to isolate natural compounds such as Mycosporine-like Amino Acids with different properties, which can be valorized in the cosmetic field. This work enriches the knowledge of the seaweed S. chordalis and open a way of upgrading the proliferative biomass on the Brittany coasts

L’émollience est un terme définissant la capacité d’une matière première à adoucir, amollir, ou lubrifier la peau. Dans le domaine de la cosmétique, les émollients sont utilisés pour modifier la consistance, la viscosité ou la polarité d’une formulation. Il existe un nombre non négligeable d’émollients pouvant être utilisés en cosmétique. Cependant, les données aussi bien physico-chimiques que sensorielles disponibles dans la littérature sont encore très rares, rendant le choix des émollients complexe. De plus, les analyses sensorielles habituellement réalisées par les fournisseurs constituent une méthode de caractérisation particulièrement chronophage et coûteuse.Parmi les différents types d’émollients, les dérivés siliconés se démarquent par des propriétés bien spécifiques. Il s’agit notamment d’un très bon étalement, un toucher doux, non huileux et non collant, ou encore d’un effet sec sans effet de fraicheur. Cependant, malgré ces propriétés sensorielles exceptionnelles, de récentes études soulèvent la question de la toxicité d’un dérivé cyclique particulièrement utilisé dans les produits cosmétiques : le décaméthylcyclopentasiloxane (D5). Ainsi, deux problématiques font le sujet de ces travaux : une portant sur la recherche d’un substituant biosourcé au D5 et pour laquelle des molécules commerciales et synthétisées ont été caractérisés et comparés par des mesures physico-chimiques et sensorielles. La seconde problématique repose sur la recherche de corrélations entre les données physico-chimiques et sensorielles dans le but de faciliter le travail des formulateurs lors du screening des émollients par la prédiction de certaines de leurs propriétés sensorielles
Emolliency is a word used to define the ability of a compound to soften or lubricate the skin. ln the cosmetic field, emollients are used to modify the consistency, the viscosity or the polarity of a formulation. Many emollients can be used in cosmetic products. However, in the literature both physicochemical and sensory data ar still lacking, making it difficult to choose an emollient. Furthermore, the sensory analysis usually performed to characterize emollients are particularly time-consuming and thus, expensive. Among the different chemical families of emollients, silicone derivatives stand out thanks to their specific properties. Indeed, they are characterized by an excellent spreading on skin and hair, a smooth skin feel, non-greasy and non-sticky, or by a dry skin feel without a fresh effect. However, even though these sensory properties are exceptional, recent studies wonder about the toxicity of a cyclic silicone particularly used in cosmetic products: the decamethylcyclopentasiloxane (D5). Thus, this work deals With two main objectives. The first one consists in the research of a bio-based alternative to the D5 For this purpose, a number of commercial and synthesized molecules were characterized and compared With physicochemical measurements and sensory analysis, allowing the observations of trends between structures and properties. The second objective relies on the study of correlations between physico-chemical and sensory data in order to predict the emollient properties of cosmetic ingredients. This would ease the work of formulators during the screening of ingredients

En France et Indonésie, Sargassum est une espèce abondante mais elle algue n’a pas encore été exploitée de façon optimale. Sargassum contient de nombreux métabolites primaires ainsi que des composés bioactifs, dont les phlorotannins, ayant une large gamme de propriétés pharmacologiques intéressantes à valoriser. L’hétérogénéité et la complexité de la paroi cellulaire des algues réduisent fortement l’efficacité d’extraction conventionnelle. Cette étude a eu trois principaux objectifs (1) la caractérisation de la composition biochimique de Sargassum et ses variations saisonnières, (2) l'extraction solide-liquide et (3) l'extraction assistée par enzymes des phlorotannins et l’étude de leurs activités biologiques. Dans cette étude, les minéraux de Sargassum représentent d’une valeur importance avec une teneur qui atteint 33% suivi par les protéines avec 24% de la matière sèche. Les sucres ne représentent que 13% de la matière sèche. La composition biochimique de Sargassum, comme pour la plupart des algues, est fortement affectée par les saisons et est liée au cycle de vie de l’algue. La saisonnalité affecte également la production de phlorotannins. L’étude des différents procédés d’extraction montre que les rendements sont plus faibles pour une extraction solide-liquide traditionnelle (5 à 24% de la matière sèche de l'algue) par rapport à l'extraction assistée par enzyme (21 à 38% de la matière sèche de l'algue). L’extraction assistée par enzymes augmente le rendement d’extraction des polyphénols par rapport à l'extraction solide-liquide. Les extraits obtenus par extraction assistée par enzymes présentent une forte activité antiradicalaire
In France and Indonesia, Sargassum is quite abundant yet this alga has not been optimally exploited. Sargassum contains macro and micro molecules and also bioactive compounds, the most known is phlorotannins, showing a wide range of pharmacological properties. Therefore, it is interesting to further valorize this alga. The heterogeneity and complexity of algal cell wall strongly reduces the extraction efficiency application of conventional extraction. Subjects of interest in this study were to characterize the seasonal variation of Sargassum biochemical composition and to extract phlorotannins using conventional and alternative method, i.e. solid-liquid and enzyme- assisted extraction. In this study, minerals represented a significant value with a content reaching 33% followed by proteins with 24% of algal dry material. In the contrary, sugars showed only 13% of algal dry material. Further, the biochemical composition of Sargassum, like most algae, was highly affected by the seasons and related to Sargassum life cycle. In terms of polyphenol compounds in Sargassum, season might be the most influential factor but suitable methods of extraction determine the efficiency to collect these compounds from Sargassum. Solid-liquid extraction, in certain extent, yielded lower (ranging from 5 to 24% of dry algal material) than the enzyme-assisted extraction (ranging from 21 to 38% of dry algal material). Concerning the polyphenol content of Sargassum extracted with these two methods, enzyme-assisted extraction, in certain extent, had higher content than the solid-liquid extraction. Enzymatic extracts showed a strong antiradical activity

Le syndrome métabolique est un état physiopathologique, dont l’hyperglycémie, les dyslipidémies et l’obésité abdominale sont les principaux facteurs de risques métaboliques. Ce syndrome peut également être associé à l’inflammation, l’insulino-résistance, le stress oxydant ainsi que la stéatose hépatique non alcoolique (SHNA). Les acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI oméga-3), issus des huiles de poissons, ont des effets protecteurs vis-à-vis des perturbations métaboliques associées à l’obésité. Dans un contexte économique et environnemental défavorable à la production d’huile de poisson, les micro-algues marines pourraient constituer une source alternative d’AGPI oméga-3 et présenter un intérêt pour la nutrition humaine. L’objectif de ce travail a été d’étudier l’impact des micro-algues marines Phaeodactylum tricornutum (Phaeo), Tisochrysis lutea (Tiso) et Diacronema lutheri (Dia), utilisées en tant que complément alimentaire à la dose de 12%, chez des rats Wistar soumis à un régime hyperlipidique. Les effets des extraits de lipides et de caroténoïdes totaux, issus de Phaeo, ont ensuite été étudiés in vitro sur des cellules de foie humain HepG2 traitées au palmitate, dans le but de mimer la SHNA. In vivo, les trois micro-algues étudiées ont présenté un effet préventif vis-à-vis du syndrome métabolique et des perturbations physiologiques associées, avec une meilleure efficacité pour Phaeo. In vitro, l’effet préventif des extraits de lipides et de caroténoïdes issus de Phaeo a été montré vis-à-vis de l’accumulation hépatique des triglycérides et du cholestérol
Metabolic syndrome is a pathophysiological state, including hyperglycemia, dyslipidemia and abdominal obesity as the main metabolic risk factors. This syndrome can also be associated with inflammation, insulin resistance, oxidative stress and nonalcoholic hepatic steatosis (NAFLD). Omega 3 polyunsaturated fatty acids (omega 3 PUFA) from fish oils exert protective effects against metabolic disorders associated with obesity. In an unfavourable economic and environmental context of fish oil production, marine microalgae could be an alternative source of omega 3 PUFA and have an interest for human nutrition. The objective of this work was to study the impact of the marine microalgae Phaeodactylum tricornutum (Phaeo), Tisochrysis lutea (Tiso) and Diacronema lutheri (Dia), used as food supplement, at a dose of 12%, in high-fat fed Wistar rats. The effects of extracts of total lipids and carotenoids from Phaeo were studied in vitro on palmitate-treated human hepatic HepG2 cells to mimic NAFLD. In vivo, the three studied microalgae have preventive effects on metabolic disturbances associated with the metabolic syndrome, with a greater efficiency for Phaeo. In vitro, the study demonstrated the preventive effect of lipid and carotenoid extracts from Phaeo, in the hepatic accumulation of triglycerides and cholesterol

Le vieillissement de la peau est l'un des signes extérieurs du passage du temps. Avec l’âge, la peau devient plus sèche et se ride suite à la dégradation des macromolécules de la matrice extracellulaire par des enzymes cutanées telles que l’élastase, l’hyaluronidase et la collagénase. L’objectif de ce travail de thèse est de développer des tests enzymatiques miniaturisés en électrophorèse capillaire pour cribler des extraits de plantes et identifier de nouveaux bioactifs pour la cosmétique et le bienêtre de la peau. Ces essais ont été développés soit en dehors du capillaire (qui sert uniquement de milieu de séparation) ou dans le capillaire (qui sert alors de nanoréacteur enzymatique), puis optimisés pour permettre la détermination des constantes cinétiques (Km, Vmax et IC₅₀). La diffusion transversale des réactifs (TDLFP) a été appliquée pour mélanger les créneaux de réactifs injectés dans le capillaire. Des détecteurs tels que la fluorescence induite par laser ou la spectrométrie de masse à haute résolution ont été couplés à l’électrophorèse capillaire afin d’atteindre de fortes sensibilités de détection et la possibilité d’identifier les produits de la réaction enzymatique. Ces essais miniaturisés ont été appliqués à des algues extraites par électroporation ou à des plantes régionales extraites par des technologies vertes afin d’évaluer leur activité biologique vis-à-vis des enzymes de la peau. Les essais développés sont fiables, robustes et économes en réactifs. Enfin, l’utilisation d’une nouvelle technique d’analyse, la thermophorèse à micro-échelle, s’est montrée très utile et pleine d’espoir pour l’étude des interactions enzyme-effecteur
Skin aging is one of the exterior/external signs of the passage of time. With age, the skin becomes drier and gets wrinkled due to the degradation of macromolecules of the extracellular matrix by skin enzymes such as elastase, hyaluronidase and collagenase. The aim of this thesis is to develop miniaturized enzymatic assays by capillary electrophoresis to screen plant extracts and identify new bioactives for cosmetics and skin wellbeing. These assays were developed either outside the capillary (which serves only as a separation tool) or in the capillary (which then serves as an enzymatic nanoreactor) then optimized to allow the determination of kinetic constants (Km, Vmax and IC₅₀). Tranvserse diffusion of laminar flow profiles (TDLFP) was applied to mix the reactants injected into the capillary. Detectors such as laser-induced fluorescence or high-resolution mass spectrometry have been coupled to capillary electrophoresis to achieve high sensitivities of detection and the possibility of identifying the products of the enzymatic reaction. These miniaturized assays were applied to algae extracted by electroporation or to regional plants extracted by green technologies in order to evaluate their biological activity towards skin enzymes. The assays developed are reliable, robust and economic in reactants consumption. Finally, the use of a new analytical technique, microscale thermophoresis, was shown to be very useful and hopeful for the study of enzyme-effector interactions