Ce travail de thèse est intégré dans le projet européen COLORSPORE et participe à évaluer le potentiel nutritionnel de nouveaux caroténoïdes issus de microorganismes marins. Deux souches bactériennes, Bacillus HU36 et GB1 produisent des caroténoïdes originaux, glycosylés, potentiellement plus stables que les principaux caroténoïdes alimentaires vis-à-vis des conditions de stress oxydant de l’estomac lors de la digestion. La résistance des caroténoïdes de HU36 et de GB1 à l’autoxydation induite par le fer et leur pouvoir antioxydant (inhibition de la peroxydation lipidique) ont été étudiés grâce à des modèles chimiques du compartiment gastrique. Ils s’avèrent plus stables que le β-carotène, le lycopène et l’astaxanthine et allongent significativement la phase d’induction de l’oxydation lipidique en présence de metmyoglobine. En outre, leurs extrémités polaires sont déterminantes pour leur localisation en solutions micellaires ou dans les gouttelettes lipidiques des émulsions, et pour leur réactivité avec les espèces oxydantes et radicalaires. Les effets des caroténoïdes au-delà de la barrière intestinale dépendent largement de leur biodisponibilité, qui a été évaluée avec un modèle in vitro combinant digestion artificielle et efficacité d’absorption sur monocouches de cellules Caco-2 en culture. Les caroténoïdes bactériens sont bioaccessibles et ont une biodisponibilité comparable à celle des caroténoïdes les mieux absorbés, comme la lutéine. Une étude in vivo chez le rat a confirmé ces résultats et a montré que la structure physico-chimique des caroténoïdes est un facteur clef de leur incorporation dans les micelles intestinales et contribue à leur répartition tissulaire.