Bioactive Compound Diversity in a Wide Panel of Sweet Potato (Ipomoea batatas L.) Cultivars: A Resource for Nutritional Food Development | Impact des procédés de cuisson et de fermentation lactique sur le profil nutritionnel des racines de patate douce (Ipomoea batatas)

anglais. Over the last twenty years, Réunion Island has experienced a dietary change marked by a decline in the consumption of starchy foods and plant-based products, in favor of foods rich in animal proteins, refined sugars and ultra-processed products. This dietary transition is alarming, with a worrying rise in the prevalence of overweight and obesity. This public health situation calls for a diversification of local eating habits towards healthier food products. The sweet potato root is particularly rich in fibers and micronutrients such as phenolics compounds, carotenoids (in orange-fleshed varieties) or anthocyanins (in violet-fleshed varieties). Starch, a major component, makes it a food of interest for slow carbohydrate intake. This root is a promising option to reintroduce plant-based foods into the diets of Reunion's inhabitants. Its agronomic characteristics are also advantageous as it can be grown in a variety of climatic conditions, including drought, and its production yields are high.This thesis is part of a program for the promotion of locally produced sweet potatoes. The aim of this thesis was twofold. First, it aimed to characterize the diversity in composition of a panel of cultivars grown in reunion Island, for their morphotype and root composition. Secondly, the objective was to explore the impact of processing that involved a lactic acid fermentation step and a cooking step (boiling, steaming, baking), on content and bioavailability of bioactive compounds. Lactic acid fermentation is an ancestral sustainable process, which increases food stability and modulates both sensory properties and composition of foods. Cooking of sweet potato root is required to gelatinize starch and obtain a pleasant texture. Thus, the aim of the present study was therefore to identify which of the processes applied to sweet potatoes guarantee the best nutritional qualities, taking into account inter-cultivar diversity. This approach led to the recommendation of cultivars, among those that are available in library,which presented the best nutritional benefits. A detailed profile of bioactive compounds of nutritional interest was established, regarding their content and bioavailability, as a consequence of each processing step applied and in which order. Steaming, followed by a step of lactic acid fermentation, is the process leading to the best stability of bioactive compounds (phenolic compounds, carotenoids and anthocyanins). On the opposite, lactic acid fermentation applied first is in most cases detrimental to bioactive compound content. This thesis resulted in recommendations for the choice of cultivars and processing methods for the regional food transformation sector. It contributes to rehabilitate sweet potato consumption in Reunion Island diets, by highlighting its nutritional benefits and optimizing its processing.

français. Depuis ces vingt dernières années, l’île de La Réunion a connu une évolution alimentaire marquée par un recul de la consommation de féculents et de produits d’origine végétale, au profit d’aliments riches en protéines animales, en sucre raffiné et en produits ultra-transformés. Cette transition alimentaire est alarmante, avec une hausse préoccupante de la prévalence de la surcharge pondérale et de l’obésité. Une des réponses envisagées à cette évolution est la diversification des habitudes alimentaires locales vers des produits plus sains. La patate douce est une racine particulièrement riche en fibres et en micronutriments tels que les composés phénoliques, les caroténoïdes dans les variétés à chair orange et les anthocyanes dans les variétés à chair violette. L’amidon, composé majeur, en fait un aliment d’intérêt pour un apport en glucides lents. La patate douce constitue une option prometteuse pour réintroduire des aliments d'origine végétale dans les régimes alimentaires des Réunionnais. Elle possède, en outre, des avantages liés à sa culture adaptée à des conditions climatiques variées, y compris la sécheresse, et à ses rendements élevés.Cette thèse s'inscrit dans une démarche de valorisation de la patate douce réunionnaise avec un double objectif. Premièrement, elle visait à caractériser la diversité des différentes variétés de patate douce présentes à La Réunion, au plan de leur morphotype et de la composition des racines. En second lieu, elle cherchait à explorer l’impact de procédés couplant la fermentation lactique et différents modes de cuissons (ébullition, vapeur, four), sur la concentration et la biodisponibilité de composés bioactifs d'intérêt nutritionnel. La fermentation lactique est un procédé ancestral et durable qui permet d’accroitre la conservation, tout en modulant la composition et les propriétés sensorielles des aliments. La cuisson est une étape nécessaire pour obtenir la gélatinisation de l’amidon et rendre consommable les racines de patate douce. Ainsi, la présente étude avait pour but d’identifier quels procédés parmi ceux appliqués à la patate douce, garantissent les meilleures qualités nutritionnelles en tenant compte de la diversité intercultivar. Cette approche a permis d’une part d’identifier parmi les variétés disponibles en collection celles qui présentent le plus de bénéfices nutritionnels ; d’autre part d’obtenir un profil détaillé de la stabilité et de la bioaccessibilité des composés d’intérêt nutritionnel en lien avec chaque opération unitaire et leur séquence. La cuisson à la vapeur, suivie d’une étape de fermentation lactique, est le procédé qui permet d’améliorer les teneurs de l’ensemble des composés bioactifs, que sont les composés phénoliques, les caroténoïdes et les anthocyanes. A l’inverse, l’application de la fermentation lactique avant la cuisson conduit de façon presquesystématique à une diminution de la teneur en composés bioactifs. Cette thèse a fourni des recommandations en termes de choix des variétés et de méthodes de transformation pour la filière agroalimentaire régionale. Elle contribue ainsi à réhabiliter la patate douce dans l'alimentation réunionnaise, en mettant en lumière ses bénéfices nutritionnels par un choix raisonné du procédé de transformation.