Protection of yeast cells in micro-organized shells of natural polyelectrolytes during drying process

Thanh Dat Nguyen (1) , Stéphane Guyot (1) , Christophe Sandt (2) , Caroline Pénicaud (3) , Stéphanie Passot (3) , Fernanda Fonseca (3) , Rémi Saurel (3) , Florence Husson (1)

1 PAM - Procédés Alimentaires et Microbiologiques
2 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
3 GMPA - Génie et Microbiologie des Procédés Alimentaires

The encapsulation techniques are applied in various fields and for various applications. The layer-by-layer self-assembly (LbL), one of the encapsulation techniques, is built by the electrostatic attraction between oppositely charged polyelectrolytes, and the topmost layer determines essentially the sur-face properties of the edifice. This technique offers several advantages (low cost, simplicity of process and equipment, biocompatibility and biodegra-dation, etc.). In this present paper, results of the protection of Saccharomyces cerevisiae yeast cells in microorganized shell of natural polyelectrolytes during dehydration process are reported. To apply the LbL method to individually encapsulated cells, β-lactoglobulin and sodium alginate were used as polycation and polyanion. The protective effect against dehydration was evaluated by the measure of cell survival. Moreover, we explored the potential-ity of the Fourier transform infrared microspectros-copy with the synchrotron beam source (S-FTIR) in order to analyze biochemical composition changes of S. cerevisiae at single-cell level.

Les techniques d’encapsulation sont appliquées dans divers domaines et pour diverses applications. La technique d’auto-assemblage « layer-by-layer » (LbL), une des méthodes utilisées pour encapsuler, est réalisée par attraction électrostatique entre des polyélectrolytes de charge opposée, la dernière couche déterminant les propriétés essentielles de la surface cellulaire. Cette technique présente plusieurs avantages (peu coûteuse, simplicité de processus et d’équipement, biocompatibilité et biodégradation, etc.). Dans cette étude, la protection pendant la dés-hydratation des levures Saccharomyces cerevisiae encapsulées par la méthode LbL a été demontrée. La β-lactoglobuline et l’alginate de sodium ont été utilisés comme polycation et polyanion. L’effet protecteur a été estimé par mesure de la survie cel-lulaire. De plus, la potentialité d’application de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier de source synchrotron (S-IRTF) afin d’analyser les changements de composition biochimique de S.cerevisiae au niveau unicellulaire a été exploitée.

Mots clés: Levure; Encapsulation; Déshydratation; IRTF; Alginate; β-lactoglobuline; Layer-by-layer; Dehydratation; FTIR; Yeast

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

Thanh Dat Nguyen, Stéphane Guyot, Christophe Sandt, Caroline Pénicaud, Stéphanie Passot, et al.. Protection of yeast cells in micro-organized shells of natural polyelectrolytes during drying process. STP Pharma Pratiques, 2016, 26 (2), pp.133. ⟨hal-01531646⟩