%0 Thesis %T Study and development of early molecular markers to identify the freshness of fish fillets %T Etude et développement de marqueurs moléculaires précoces permettant d'identifier l'état de fraîcheur des filets de poissons %+ Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO) %A Cleach, Jérôme %I Université du Littoral Côte d'Opale - ULCO %Y GRARD, Thierry %Y DUFLOS, Guillaume %Z VERREZ-BAGNIS, Véronique [Rapporteur] %Z DEVIN, Anne [Rapporteur] %8 2018-12-17 %D 2018 %K Freshness %K gilthead seabream (Sparus aurata) %K mitochondria %K mitochondrial membrane potential (ΔΨm) %K oxygraphy %K Rhodamine 123 %K mitochondrie %K respiration mitochondriale %K potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨm) %K oxygraphie %K Rhodamine 123 %K fraîcheur %K daurade royale (Sparus aurata) %Z Life Sciences [q-bio]Theses %X Freshness is a key parameter of fish quality. Current routine techniques to determine fishfreshness are not applicable to all species and reflect a late stage of alteration. Thus, researchon early indicators of fish freshness still represents a major and topical challenge in fishingindustry.This PhD research project aimed to demonstrate that mitochondrial functions and integrityconstitute early indicators of fish fillet freshness. Mitochondria are the powerhouse of the celland play a central role in cell death mechanisms such as apoptosis and necrosis.Mitochondrial function and integrity in fish filet muscle cells were studied at different timesof storage post mortem at 4°C. The species studied as a model was the gilthead seabream(Sparus aurata) (gilthead seabream fibroblast cell line (SAF-1) and fish fillets).Firstly, the structure of fish mitochondria was studied by transmission electron microscopy.Numerous mitochondrial structural alterations have been observed in fish fillet from 72 hours(D3) of storage at 4°C. These alterations were more pronounced at D4 and D6. Then,mitochondrial functionality was assessed with two approaches: mitochondrial respiration (oxygraphy) and mitochondrial membrane potential (ΔΨm) estimated with the fluorescentprobe Rh123. From 96 hours of storage at 4°C (D4), these two parameters were significantlydisrupted demonstrating the alteration of mitochondrial function and integrity. The results arein correlation with the mitochondrial structural alterations described by microscopy. Inparallel, a method of mitochondrial membrane potential evaluation has been developed with amicro-volume fluorimeter, first using bacteria and then isolated mitochondria.This work demonstrated that the mitochondrial functionality study constitutes a reliable andearly fish filet freshness indicator. Additional knowledge on cell mechanisms in post mortemcondition has been brought. These results constitute the starting point for the development ofa fish freshness assay kit and pave the way to research on others freshness and freeze-thawingindicators based on mitochondrial integrity and functionality. %X La fraîcheur est un paramètre clé de la qualité du poisson. Les méthodes actuelles appliquées enroutine pour déterminer la fraîcheur du poisson ne sont pas applicables à toutes les espèces et reflètentdavantage un début d’altération du produit. Ainsi, la recherche d’indicateurs précoces de fraîcheur dupoisson représente encore un défi majeur et d’actualité dans l’industrie de la pêche.Le but de ces travaux de thèse était de démontrer que les fonctions et l’intégrité mitochondrialesétaient susceptibles de constituer des indicateurs précoces de la fraîcheur de filets de poisson. En effet,la mitochondrie est la « centrale » énergétique de la cellule eucaryote et joue un rôle clef dans lesmécanismes de mort cellulaire tels que l’apoptose et la nécrose.Les fonctions et l’intégrité mitochondriales de cellules musculaires de filets de poisson ont été étudiéesà différents temps de conservation post mortem à 4°C. Le modèle d’étude était la daurade royale(Sparus aurata) (lignée cellulaire de fibroblastes (SAF-1) et muscles de poisson).Dans un premier temps, la structure des mitochondries de poisson a été étudiée par microscopie électronique à transmission. De nombreuses dégradations de la structure des mitochondries ont étéobservées dans les filets à partir de 72 heures (J3) de conservation à 4°C. Ces altérations se sontaccentuées à J4 et J6. La fonctionnalité des mitochondries a ensuite été évaluée selon deux approches :la respiration mitochondriale (oxygraphie) et le potentiel membranaire mitochondrial (ΔΨm) estiméavec la sonde fluorescente Rhodamine 123. À partir de 96 heures de conservation à 4°C (J4), ces deuxparamètres ont été significativement impactés témoignant d’une altération des fonctions et del’intégrité mitochondriales. Ces résultats sont ainsi en corrélation avec l’altération structurale observéepar microscopie. En parallèle, une méthode d’évaluation du potentiel membranaire a été développéeavec un fluorimètre à microvolume à partir d’un modèle bactérien puis de mitochondries isolées.Ces travaux de thèse ont démontré que l’étude des fonctionnalités mitochondriales constitue unmarqueur fiable et précoce de la fraîcheur des filets de poisson. Des connaissances supplémentaires surles mécanismes cellulaires post mortem ont également été apportées. Ces résultats constituent ainsi le point de départ pour le développement d’un kit d’évaluation de lafraîcheur et ouvrent la voie pour la recherche de marqueurs de fraîcheur et decongélation/décongélation basés sur les fonctionnalités et intégrité mitochondriales %G French %2 https://ulco.hal.science/tel-04061621/document %2 https://ulco.hal.science/tel-04061621/file/Th%C3%A8se_J%C3%A9r%C3%B4me_CLEACH_v_finale.pdf %L tel-04061621 %U https://ulco.hal.science/tel-04061621 %~ UNIV-LITTORAL %~ BIOECOAGRO-ULCO