République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique _____________________ UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID TLEMCEN Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Sciences de la Terre et de l’Univers Département de biologie Laboratoire de recherche Physiologie, Physiopathologie et Biochimie de la Nutrition Mémoire en vue de l’obtention du diplôme de Master Option : Physiologie cellulaire et physiopathologie THEME Contribution à l’étude de la peroxydation lipidique et protéique chez des rats âgés sous régime supplémenté en cellulose Présenté par : ACHOUR Fatima Zohra – MECHERNEN Nadjet Soutenue le : 04 / 06 / 2017 Devant le jury : Présidente : Pr Bouanane Samira Professeur, Université de Tlemcen. Examinatrice : Dr Karaouzene Nesrine Maître de conférences, Université de Tlemcen. Examinatrice : Dr Madjdoub Amel Maître de conférences, Université de Tlemcen. Promotrice : Dr Malti Nassima.A Maître de conférences, Université de Tlemcen. Année Universitaire : 2016 / 2017 Dédicaces Au nom de Dieu le clément et le miséricordieux. Louange à dieu qui m’a aidé durant des années, à éclairer et ouvrir les portes du savoir. C’est avec une profonde émotion que je dédie ce mémoire : A mes chers parents, à qui je dois tant et qui n’ont pas cessé de me témoigner affection, amour, soutient, et encouragement, en espérant les rendre fières. A mes chers frères pour leurs conseils et orientations. A ma chère sœur, qui m’a encouragé et soutenue tout au long de mes études. A mes chères belles sœurs, A mon fiancé pour son soutien et patience, A mes chers oncles, A mes enseignants, qui ont contribué à ma formation A mes ami(e)s, merci pour tous ces bons moments passés ensemble, dont je souhaite encore la continuité. Fatima Zohra Dédicaces Avec l'aide de dieu le tout puissant, j’ai pu achever ce travail que je dédie avec toute mon affection à: A mes chers parents, en témoignage de l'amour, du respect et de la gratitude que je leur porte et en reconnaissance pour tous les sacrifices consentis sans lesquels je ne serai arrivée à cette consécration. A mes frères, Merci tout simplement d’être là à mes côtés. Merci également pour votre aide et votre soutien. Je suis très heureuse de partager avec vous cette consécration. A ma nièce Daline, et à toute ma famille. A mes enseignants qui ont contribué à ma formation, A mes proches et chères amies, Merci pour tous ces bons moments passés ensemble, dont je souhaite encore la continuité. Nadjet Remerciements Avant tout on remercie dieu, le tout puissant de nous avoir donné le privilège et la chance d’étudier et de nous avoir donné force, courage, et patience pour accomplir ce travail. Nous voudrons tout d'abord adresser toute nos gratitudes à Madame MALTI N A ; Maître de Conférences à l'Université de Tlemcen. On lui témoigne nos profondes reconnaissances, pour sa patience, sa disponibilité, son aide et pour sa rigueur scientifique, qui ont contribué à alimenter nos réflexions. Veuillez trouver ici l’expression de nos sincères reconnaissances. On remercie : Madame BOUANANE S, Professeur à l’Université de Tlemcen, de nos avoir fait l’honneur d’accepter la présidence de notre jury de mémoire. Hommage respectueux. Madame KARAOUZENE N, Maître de Conférences à l’Université de Tlemcen, qui nous a fait l’honneur d’accepter d’examiner ce travail et de participer à notre jury de mémoire. Sincères remerciements. Madame MADJDOUB A, Maître de Conférences à l’Université de Tlemcen, d’avoir accepté d’examiner ce travail et de participer à notre jury de mémoire. Sincères remerciements. Nous exprimons toute nos reconnaissances à Melle MEBARKI K, pour son aide, sa disponibilité, ses orientations et sont soutient. Qu’elle soit assurée de nos sincères reconnaissances. Nos remerciements vont également à toute l’équipe du laboratoire de « Physiologie, Physiopathologie et Biochimie de la Nutrition » au Département de Biologie, Faculté SNV-STU, Université Abou Bekr Belkaid de Tlemcen. On exprime nos vifs remerciements à tous ceux qui nous ont contribué de près ou de loin, et encouragé à la réalisation de cette étude ; qu’ils trouvent ici l’expression de nos considérations les plus sincères. Enfin, on remercie tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Il est contradictoire, contraire à l'esprit scientifique, que les sciences s'érigent en instance dogmaticienne de fait. Pierre Legendre Liste des abréviations 1O2 : Oxygène singulet. LDL : Lipoprotéine de basse densité (Low 3-NT : 3-nitrotyrosine. density lipoprotein). 8-OHdG: 8-hydroxy-2'-désoxyguanosine. LO •: Alcoxyle. ACR : Acroléine. LOO •: Peroxyle lipidique. ADN : Acide désoxyribonucléique. LPO : Peroxydation lipidique. ADNmt: Acide désoxyribonucléique MDA : Malondialdéhyde. mitochondrial. MeSOs: Sulfoxydes de méthionine. AGPI : Acides gras polyinsaturés. MSR : Sulfonates de méthionine sulfoxyde. AR : Amidons résistants. NADPH : Nicotinamide Adénine ARA : Acide arachidonique. diphosphate réduit. ARN : Acide ribonucleotidique. NO•: Monoxyde d'azote. AS : Régime standard. O2: Oxygène moléculaire. AVC : Accident vasculaire cérébrale. O2•-: Anion superoxyde. DHA : Acide docosahexaénoïque. OH•: Radical hydroxyle. DMLA : Dégénérescence maculaire liée ONE: 4-oxo-2- (E) –nonenal. a l'âge. ONOO: Péroxynitrite. EDTA : Ethylène diamine tétra-acétique. ONOOH: nitroperoxyde. ERC : Espèces réactives de carbone. PEIPC : Palmitoyl-2 (5,6-époxyisoprostane ERN : Espèces réactives de l’azote. E2) -sn-glycéro-phosphocholine. ERO : Espèces réactives d’oxygène. PG: Prostaglandine. GPx : Glutathion peroxydase. PGPC: GSH : Glutathion réduit. 1-palmitoyl-2-oxo-valéroyl-sn-glycéro-phos H2O2: Peroxyde d'hydrogène. phocholine et HHE : 4-hydroxy-2nonenal HNE et du 1 -palmitoyl-2-glutaroyl-sn-glycérophosphoc 4-hydroxy-2-hexenal. holine. HP : Hydroperoxydes. RC : Régime cellulose. IDF : fibre diététique insoluble. RL : Radicaux libres. IP : Inositol phosphate ROO•: Radical peroxyle. SDF : fibres alimentaires solubles. SOD : superoxyde dismutase. TBA : Acide thiobarbiturique. ε: Coefficient d’extinction. Listes des figures Figure 1: Les principaux facteurs et protagonistes dans le développement du stress oxydatif ainsi que les résultats négatifs potentiels sur la santé humaine 7 Figure 2: Production cellulaire des espèces réactives d’oxygénées et défense enzymatique antioxydant 9 Figure3: Schéma de la peroxydation lipidique (A), des sous-produits dérivés de la LPO dérivés ARA (B) et DHA (C) 14 Figure4: l'oxydation de la méthionine et la réparation du sulfoxyde de méthionine (MeSO) via les sulfoxyde réductases de méthionine (MSR) 17 Figure 5: Classification des fibres alimentaires en fonction des propriétés chimiques 25 Figure 6: Structure chimique de la Cellulose 27 Figure 7:Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en hydroperoxydes chez les animaux expérimentaux 37 Figure 8:Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en malondialdéhyde chez les animaux expérimentaux 38 Figure 9:Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en protéines carbonylés chez les animaux expérimentaux 39 Liste des tableaux Tableau 1: Les effets du stress oxydant sur les structures moléculaires 11 Tableau 2: Classification des fibres alimentaires en fonction de la solubilité 26 Tableau 3: Recommandations de Comités internationaux concernant l'apport alimentaire total en fibres 32 Tableau 4: Teneurs en fibres des aliments 33 Listes des tableaux en annexes. Tableau A1: Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en hydroperoxydes chez les animaux expérimentaux 56 Tableau A2:Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en malondialdéhyde chez les animaux expérimentaux 56 TableauA3: Teneurs plasmatiques et érythrocytaires en protéines carbonylés chez les animaux expérimentaux 56 SOMMAIRE INTRODUCTION 1 ETAT ACTUEL DU SUJET 4 Chapitre 1 : vieillissement et stress oxydatif 4 1. Définition de vieillissement 4 2. Les modifications sensorielles au cours de vieillissement 4 3. Les modifications physiologiques liées au vieillissement 5 4. Vieillissement et stress oxydatif 6 4.1. Définition du stress oxydatif 6 4.2. Les espèces réactives de l'oxygène 6 4.3. Les antioxydants 8 4.4. Altération des molécules biologiques 10 4.4.1. Oxydation des glucides 10 4.4.2. Oxydation d’ADN 12 4.4.3. Peroxydation lipidique 12 4.4.4. Oxydation des protéines 15 4.4.4.1. Dommages du squelette protéique 15 4.4.4.2. Dommages des chaînes latérales d'acides aminés 15 4.5. Les biomarqueurs de la peroxydation lipidiques et l’oxydation protéique 16 4.5.1. Les biomarqueurs de la peroxydation lipidiques 16 4.5.2. Les biomarqueurs de l'oxydation des protéines 19 4.6. Rôle de stress oxydatif dans le vieillissement 19 4.7. Pathologies liées au stress oxydatif et à l’âge 20 Chapitre 2 : Fibres alimentaires et vieillissement. 23 1. Généralités sur les fibres alimentaires 23 2. Définition 23 3. Système de classification 23 4. Effets des fibres alimentaires 28