Les polysaccharides

Thèmes abordés

Cellulose, polymère, amidon, amylopectine, amylose, polymère cristallin, polymère linéaire, chitine, chitosane, application biomédicale, activité biologique, activité antibactérienne

Résumé du document

La cellulose est une macromolécule glucidique, élément structural des parois végétales. C'est un élément constitutif du bois, coton, fibres de textiles. C'est un homopolymère linéaire de résidus glucose de configuration D, connectés selon une liaison glycosidique b(1-4).

Extraits

[...] - Masse molaire élevée. DE dépend de l'hydrolyse, du pH et de la T°C Propriétés stabilisantes Stabilité : prévention de la séparation d'u milieu hétérogène Obtention : - Augmentation de la viscosité -Création d'un réseau : maintient les particules en suspension non perceptible (ex liquides, gels). Propriétés viscosifiantes Les molécules modifient leur comportement en solution, sans créer de jonction entre elles Obtention de solutions visqueuses à faible concentration Relation de Mark-Houwink : Dépends du couple polymère-solvant Propriétés gélifiantes (cas des hautes masses molaires) Un gel est un réseau 3D de macromolécules incluant un solvant. [...]

[...] Rôle de l'acide : Répulsions électrostatiques : Liaisons hydrogènes favorisées Rôle du sucre (pectine) : Agent désydratant, Favorise le rapprochement des chaînes et établissement des liaisons hydrogènes Stabilise les zones de jonctions favorisant les interactions hydrophobes. Mécanismes de gélifications des pectines de faibles masses molaires 1960 (Harvey) gelification créée par ponts hydrogènes, attractions ioniques et électrovalentes Gélification en présence de calcium 1972 (Rees) modèle de la boîte à œufs analogie aves les alginates gel physique car interactions ioniques Applications Hautes masses molaires Faibles masses molaires Les applications biomédicales du chitosane : les activités biologiques (antimicrobiennes, antioxydantes, anticancéreuses et anti-inflammatoires) du chitosane et de ses dérivés. [...]

[...] Systèmes multiphasés à base d'amidon Renfort de la structure Améliore les prop méca Certaines bouteilles Exemple du Materbi de la société NOVAMONT Mater Bi : PCL ou PVA + amidon sac, films Elasticité comparable au Polyéthylène Propriétés physiques et chimiques semblable à cellulose : biodegradable, agent de fertilisation Label « OK compost » Novamont : 35 OOO tonnes annuelles Biodégradabilité produits de la dégradation qui ne sont pas toxiques donc application très utile en argiculture LA CHITINE et LE CHITOSANE La chitine est retrouvée dans la paroi peptidoglycane des mycètes et dans la carapace des crustacés Polysaccharides issus du déchet industriel des produits de la mer Notions : - Modification chimique - Activité biologique LA CHITINE Fonction N-acétyle présente sur chaque unité Equivalent aminé de la cellulose Source de chitine Bernacle (Lepas anatifera) Crabe marbré (Grapsus marmoratus) Crabe rouge (Portunus puber) Crabe araignée (Maia squinado) Homard (Homarus vulgaris) Homard sauterelle (Scyllarus arctus) Langouste (Palinurus vulgaris) Ecrevisse (Astacus fabricius) Crevette (Palaemon fabricius) Seiche (Sepia officinalis) Calamar (Loligo vulgaris) Teneur en chitine Préparation : On cherche à éliminer le carotène pour enlever la couleur Avantages : Biodégradable, non toxique Hydrolyse par des glycosidases (lysosymes et chitinases) Inconvénients : Insoluble : valorisation limitée Dérivation = désacétylation Chitosane On retire les groupes acétyles en partie N-désacétylation partielle LE CHITOSANE • Peu répandu dans la nature • Obtention par par N-désacétylation partielle de la chitine • Proportion des unités acétylés dans le copolymère : DA = DEGRE D'ACETYLATION • Trois groupes fonctionnels réactifs : - un groupement amine - deux groupements hydroxyles C6) Particularité : charge positive aura un effet néfaste sur les bactéries car lyse membranaire : activité ANTIBACTERIENNE Désacétylation (doit être contrôlée pour retirer les Ac sans trop dégrader la molécule) Hydrolyse basique : contrôle du degré d'acétylation et donc contrôle de la masse molaire Propriétés physico-chimiques Masse molaire (g/mol) Chitine Chitosane à chute de la MM DA important 2 à Polyélectrolyte = polycations et polyanions Applications LA PECTINE Utilisé de tout temps pour la confiture Notions : - Propriétés viscosifiantes - Propriétés stabilisantes - Propriétés gélifiantes Isolé en 1825, par Braconnot Utilisé en agro-alimentaire et pharmaceutiques propriétés stabilisantes, viscosifiantes, gelifiantes Origine : Présentes dans tous les végétaux, dans la lamelle moyenne et la paroi primaire des cellules rôle de ciment intercellulaire,responsables de la rigidité et de la cohésion 2 polymères Protopectine Acide pectique Transformation au cours de la croissance cellulaire polymère linéaire d'acides D-galacturoniques joints en α par liaison glycosidique Substitution de l'acide galacturonique Degré d'esterification Unités rhamnoses = coude pectinique Réseau 3D Structure et définition de la pectine HM = haute MM et LM = faible MM - teneur en acide galacturonique, - longueur des chaînes d'acides galacturoniques (=masse molaire) - nombre de groupes substitués Extraction : A partir des sous produits de jus de fruits. - Température, pH et temps d'hydrolyse : prédéterminer le DE de la pectine. - 55% [...]

[...] Hydrogels de chitosane modifiés au β-glycérophosphate pour une libération contrôlée de médicaments. Autres exemples : Les systèmes d'hydrogel ou de nanoparticules pour la régénération osseuse, la libération contrôlée de médicaments et les antimicrobiens contre les agents pathogènes de la peau. [...]

[...] Les polysaccharides LES POLYSACCHARIDES LA CELLULOSE Macromolecule glucidique, élément structural des parois végétales Teneur en cellulose de quelques espèces végétales. Espèce végétale Teneur en cellulose (en pourcentage de la matière sèche) Coton 95-99 Lin 70-75 Bambou, bouleau (bois), blé (paille) 40-50 Maïs 17-20 Notions : - Extraction - Interactions moléculaires Elément constitutif du bois, coton, fibres de textiles Homopolymère linéaire de résidus glucose de configuration connectés selon une liaison glycosidique Masse molaire : à 2,5x106 g/mol élevée impossible à atteindre par voie chimique Cellulose native, insoluble, fortement cristalline (organisée) Réseau 3D = système cristallin groupes OH permettent de former des interactions hydrogènes via O Liaisons hydrogène inter et intramoléculaires au sein de la fibre de cellulose Amélioration des propriétés : esterification, étherification  Méthyl cellulose, hydroxypropyl cellulose Biopolymère le plus abondant dans la nature Prix relativement faible (0,46 €/Kg) Applications : papier, renfort matrice polymère, films fexibles Ex. [...]