Biopolymères glucidiques I 06.02.2019 .pdf



Nom original: Biopolymères glucidiques I - 06.02.2019.pdf
Titre: Caractérisation des extraits et molécules d'intérêt 2018-2019 OK [Mode de compatibilité]
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Université de Monastir

INSTITUT SUPERIEUR DE BIOTECHNOLOGIE DE MONASTIR
Année Universitaire 20182018-2019

Master BIOTECHNOLOGIE

Caractérisation des extraits et molécules d’intérêt
- BIOPOLYMERES GLUCIDIQUES D’ORIGINE MARINE -

Raoui Mounir MAAROUFI

Biopolymères glucidiques d’origine marine I

SOMMAIRE
I- Généralités sur les polysaccharides
Résidus monosaccharidiques communs
Principaux groupements chimiques substituants
La liaison osidique
Polysaccharides et glycosaminoglycanes
- homopolysaccharides
- hétéropolysaccharides
Biosynthèse des glycosaminoglycanes
Localisation tissulaire
Rôles biologiques

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I

SOMMAIRE
II
II-- Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation
Digestion enzymatique
Précipitation sélective par un détergent cationique
Précipitation à l’éthanol
Dialyse
Lyophilisation

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I

RM Maaroufi

SOMMAIRE
III
III-- Techniques de purification
IV-- Caractérisation de la masse molaire
IV
V - Caractérisation structurale par spectroscopie infrarouge à transformée de
Fourier FTIR
VI - Identification enzymatique

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

Polysaccharides et glycosaminoglycanes
- homopolysaccharides
- hétéropolysaccharides

Les glucides :
définition, introduction
Molécules simples ou complexes
Comportant fonction(s) hydrophiles
mais solubles ou non solubles

En fait répondant à une classification systématique
1- oses simples (monosaccharides) et dérivés
Isoméries
Nombre de carbones
Fonction cétone ou aldéhyde
Autres fonctions (basiques, acides)
2- disaccharides (2 oses simples)

Constitués par les

oses simples et/ou
polysacharides (simples(simples
et complexes)et complexes)
3-3-polysacharides
4- association glucides avec d’autres composants
lipides
Protéines et peptide
Bases puriques et pyrimidiques

leurs dérivés

Biopolymères glucidiques d’origine marine I

RM Maaroufi

I- Généralités

Généralités sur les fonctions des glucides
Structures
Tissu conjonctif et milieux extracellulaires
Adhésion cellules - MEC
Association avec les peptides et protéines
Source d’énergie
Rôle fondamental du glucose
Formes de réserve (glycogène, amidon)

Importance des modes de liaison entre les oses
simples dans les polyosides et des groupements
chimiques substituants

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Les oses simples : classification et notion d’isomères
Formes cycliques et anomères
CH2OH

H
4C

5

6

O

C
H
OH

H

H
C2

OH C3
H

OH

C1
OH

α

α-D-Glucopyranose
O

HOCH2

1 CH2OH

6

C

H

H

C

OH C 2
C OH

OH

H

5

4

β

CH2OH

6

3

α-D-Fructofuranose

H
4C

5

O

C
H
OH

OH
H

C2

H2C

OH

O

C

H

OH C 2

H

C

C

OH

H

4

3

1

CH2OH

β-D-Fructofuranose

CH

Pyrane

OH

6
5

CH

HC

β-D-Glucopyranose
HOCH2

O

HC

C1

H

OH C3
H

Projections de Haworth

O
CH

C
HC

CH

Furane

Projection de Haworth: les OH au dessus et en dessous du plan

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Les oses simples : classification et notion d’épimères
Formes cycliques et anomères
CH2OH
5

C
H
OH

H
4C

OH C3
H

6

O
H
C2

H
C1
OH

OH

α-D-Glucose

α

H
4C

H

C3
H

OH

O
H

H
C1
OH

α-D-Galactose

5

OH C
H
C
OH
4
H

Projections de Haworth

OH
C1
H

C2

HC

OH

C3

C2

H

OH

CH
H2C

CH

Pyrane

O
H

O

HC

CH2OH
6

O
H
C2

C
H
OH

β-D-Glucose

CH2OH
5

5

OH C3
H

6

OH C
H
C
OH
4

β

CH2OH

6

OH
C1

β-D-Galactose

H

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Configurations spatiales

H

CH2OH
HO

HO

OH

H

Configuration favorisée

O
HO

H

H

H

β-D-Glucose

H

CH2OH

HO
H

HO

OH

H

Configuration « chaise »

H
HO

Configuration « bateau »

Configuration spatiales chaise ou bateau
Anomères α et β
Généralisables à tous les oses simples
L’anomérie est importante pour la liaison entre deux oses simples

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Principaux dérivés osidiques

Fonction amine en C2 de l’hexose
6CH2OH
5

O
C
OH
H
C1
4C OH H
H
OH C3 C2
H

H

NH2

6CH2OH
5

C
H
4C OH
OH C3
H

HEXOSAMINES

H

O

1
H C
H
C2

β-D-Galactosamine
β-D-Mannosamine

NH
C

β-D-Glucosamine

OH

O

CH3

N-Acétyl-β-D-Glucosamine
N-Acétyl-β-D-Galactosamine
Acétylamine en C2

N-Acétyl-β-D-Mannosamine

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Principaux dérivés osidiques

Oxydation de l’hydroxyle en C6

COO
6

COO
6
5

O
C
OH
H
C1
4C OH H
H
OH C3 C2
H

H

Acides uroniques

OH

Acide
β-D-Glucuronique

Carboxyle en C6

COO
6

5

O
OH C
OH
H
C1
4C OH H
H
H C3 C2
H

OH

Acide
β-D-Galacturonique

5

O
C
OH
H
C1
4C OH O H
H
OH C3 C2
H

H

H

Acide
β-D-Mannuronique

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Principaux dérivés osidiques

Groupe méthyle (réduction de l’hydroxyle en C6)
Déhydroxylation du carbone
H

H

5
O H
C
6
CH3
C
OH C 1
H
4
C 2 OH
OH C

H

3

OH

H

β-L-Fucose
(6-désoxy-L-galactose)

Déhydroxylation du carbone

5

O
OH C
6
CH3
C
H
H
4
H

OH
C1

C3

C2 H

OH

OH

α-L-Rhamnose
(6-désoxy-L-galactose)

- Stéréoisomères L
- Liaison avec les lipides
et les protéines
- Rôles physiologiques ++++

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

A- Résidus monosaccharidiques communs

Principaux dérivés osidiques
Un ose simple complexe:
L’acide NN-acétylneuraminique (NANA) ou sialique
responsable de
la sensation
visqueuse de
la salive et
des mucines
enrobant les
organes
corporels.

rôle important
dans les
interactions
intercellulaires

CH3
H
O

C
HN

C

4
3

H C OH
2
H
C OH
5C
1
HOCH2
H
H
6C
OH

O

9
COOC

H
C

8

OH
7

H

Dérivé de la NN-acétylmannosamine

protection
des protéines
contre leur
dégradation par
les protéases
récepteur pour
les
virus Influenza
pour permettre
leur attachement
aux cellules
muqueuses (une
étape précoce du
déclenchement
de la grippe
grippe))

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

B- La liaison osidique

La liaison osidique
Addition de deux oses simples
Liaison O-osidique (O-glycosidique)
Condensation de deux hydroxyles:
- soit liés aux carbones anomériques des deux oses
- soit 1 OH lié au carbone anomérique + 1 OH lié à un autre carbone
H
C
OH

H

+

H2O

C
HO

+H2O

H

H

C

C
O

Dénomination biochimique dépend:
-De la nature des oses
-Des anomères
-Des carbones porteurs des hydroxyles engagés dans la liaison
-Des formes cycliques

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

B- La liaison osidique

Exemples de liaisons osidiques

Cas du lactose
CH2OH

CH2OH

6

6

Ose dont le
carbone
anomérique
est engagé
à gauche

5

OH C
H
C
OH
4
H

C3

H
Galactose

5

C
H
OH

O

OH

H

C1

C2 H

C3

C2 H

OH

H

OH
Glucose

O
H

H
C1

O

4C

0-β-D-galactopyranosyl-(1->4)-β-D-glucopyranose

Ose dont le
carbone
anomérique
est libre à droite
(extrémité
réductrice)

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

B- La liaison osidique

Exemples de liaisons osidiques
Cas du saccharose
CH2OH

6

H
4C

5

C
H
OH

OH C3
H
Glucose

O

H

H

C1

C2
OH

O

HOCH2

H

1

C

2

O

H

OH C 5

C

C

OH

H

3

4

CH2OH
6

Fructose

Les deux carbones anomériques sont engagés dans la liaison O-osidique
0-α-D-glucopyranosyl-(1->2)-β-D-fructofuranoside

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les homo- et hétéro-polysaccharides
Linéaires

branchés

Homopolysaccharides
Linéaires

branchés
Hétéropolysaccharides

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les homopolysaccharides de structure:

Cellulose et chitine

Cellulose: polymère linéaire de 10 à 15000 β-D-glucose
- Liaisons β-(1->4)

H

HO

H

HO

OH

H

CH2

H

O

O

O

H

HOCH2

Attention
Ose dessiné
à l’envers !

Nombreuses
liaisons H intra
et interchaînes

HO

HO

H

H
H

H

Liaison osidique
en

OH
CH2

H

HO

O

H

HO
H

O
HOCH2

HO

HO

H

H

H

O
configuration

β

H

Structure linéaire
Chitine: polymère linéaire de 10 à 15000 β-N-acétyl-D-glucosamine
- Liaisons β-(1->4)

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les homopolysaccharides de structure:

Hydroxyle sur
le C2

Cellulose :
glucose (β
(β 1 4) glucose

Cellulose et chitine

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les homopolysaccharides de structure:

Cellulose et chitine

Acétylamine
sur le C2

Chitine : N
N--acétylglucosamine (β
(β 1 4) NN-acétylglucosamine

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les homopolysaccharides de réserve: amidons et glycogène
Liaisons α-(1->4)-glycopyranosyl
6

5

C

4

OH C3
H

H
4C

5

O
C
H
OH H
C3

C2

H

OH

H

C1

4C

O

4C

O

OH

5

H

H

C1

C3

C2

H

OH

4C

O

5

O
C
H
OH H
C3

C2

H

OH

C1

C2

H

OH

O
CHLiaison
2

CH2OH
osidique
6
en
5

6

6

O
C
H
OH H

H

C3

CH2OH

6

H

5

O
C
H
OH H

H

C1

C2

CH2OH

CH2OH

6

H

O
C
H
OH H

H

Liaisons α-(1->6)glycopyranosyl

CH2OH

CH2OH

6

H

H

C1
O

4C

5
O H
O H
C
H C
H configurationH
OH H C 1 4 C OH H C 1
O
C2
C2
C
C

α

3

H

3

OH

Liaisons α-(1->4)-glycopyranosyl

H

OH

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les hétéropolysaccharides de structure: Glycosaminoglycanes et protéoglycanes
Composants du cell-coat et de la matrice extracellulaire (tissu conjonctif)

Liaison
O-osidique
(sérine, thréonine)
Répétition
de dimères
O-Ser
O-Ser

protéine

Structure générale

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les hétéropolysaccharides de structure: Glycosaminoglycanes

Chaînes polysaccharidiques constituées en général de la
répétition d’un disaccharide «Acide uronique - Hexosamine»
6

6
5

O

(H,OH)
1

4
3

2

6

Acide glucuronique

COOH

Structure cyclique
du glucose

CH2OH

5

O

O
(H,OH)
1

4
3

Glucosamine

CH2OH

5

4

2

2
3

(H,OH)

1

NH2

Présence éventuelle de groupements chimiques substituants
6

Groupement sulfate substituant sur le C6
de la glucosamine

CH2OSO3-

6-O-SO3Glucosamine

5

O
4

2
3

(H,OH)

1

NH2

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les hétéropolysaccharides de structure: Glycosaminoglycanes

Composition des dimères répétés : hyaluronate (ou acide hyaluronique)
CH2OH

Le seul GAG non sulfaté !

6

H

Masse moléculaire élevée !
COO
6

H
C1 de N-acétyl
glucosamine

4C

O

5

C

4

O

C
H
OH
C3

C1
H
C2 H

H

OH

Acide glucuronique

O

β 1->3

OH

5

C
H

O

C3

C1
H
C2 H

H

NH
C O
CH3

O

C4 de acide
glucuronique

β 1->4
Le seul qui ne soit
jamais sous forme
de protéoglycane!

N-acétyl-glucosamine

- 50000 sous unités/chaîne
- Composant fluide synovial (articulation, vitrée (œil), tendons, cartilage (avec
chondroïtine et kératane sulfate)

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les hétéropolysaccharides de structure: Glycosaminoglycanes

-O SO
3

Chondroïtine sulfate
-

H
C1 de N-acétyl
galactosamine

4C

O

6COO
5
O
C

H
C1
OH H
C2 H
C
3

H
OH
Acide glucuronique

4

O

β 1->3

C1 de N-acétyl
galactosamine

4C

O

C

6 COO-

C1
OH H
C2 H
C
3

H
OSO3Acide iduronique

3

C4 de acide
glucuronique

β 1->4

NH

CH3
N-acétyl-galactosamine sulfatée

4

O

C

H C1
C2 H

O

C O

H
5

O

C
H

H

-O SO
3

Dermatane sulfate

H

C
H

6CH2OH
5

O

C
H

α 1->3

6CH2OH
5

C
H

C
H

3

O

H C1
C2 H

O

C4 de acide
iduronique

β 1->4

NH
C O

CH3
N-acétyl-galactosamine sulfatée

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Les hétéropolysaccharides de structure: Glycosaminoglycanes

H

Héparane sulfate
-

H
C1 de
glucosamine

6COO
5
O
C

H
C1
OH H
C2 H
C
3

4C

O

4

C

β 1->4

H
H

C1 de
glucosamine

4C

O

6

H

4

C

O

C1
OH H
C2 H
C
3

α 1->4

H

H
OOSO3Acide iduronique

O

C4 de acide
glucuronique

β 1->4

NH-OSO3-

C
H

C

COO-

H C1
C2 H

6CH2OSO35

O

C

3

O

Glucosamine

Héparine

H

C
H

C

O

H
OH
Acide glucuronique

5

6CH2OH
5

3

O

H C1
C2 H
NH-OSO3-

Glucosamine

O

β 1->4

C4 de acide
iduronique

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

C- Polysaccharides et glycosaminoglycanes

Glycosaminoglycanes
GalNAc/S

GlcNAc/S

Galactosaminoglycanes

GlcA

Chondoitine
Sulfate (CS)

Glucosaminoglycanes

GlcA/IdoA

Gal
HexA

Dermatane
sulfate (DS)
GlcA/IdoA

Héparine/Héparane
sulfate (H/HS)

Kératane
sulfate (KS)
GlcA

Acide Hyaluronique
(AH)

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

D- Biosynthèse des glycosaminoglycanes

Biosynthèse des protéoglycanes
A l’exception du hyaluronane, les principaux GAGs existent naturellement comme
composants des protéoglycanes
Les protéines centrales (« cores » ou noyaux protéiques) des protéoglycanes sont
synthétisées dans le réticulum endoplasmique rugueux
Les chaînes de GAGs sont assemblées sur ces protéines centrales dans l’appareil
de Golgi
Pour produire des chaînes d’héparane sulfate ou de chondroïtine sulfate, un
« élément de liaison » de 4 sucres est d’abord attaché aux chaînes latérales
hydroxyles de certains résidus sérine d’une protéine centrale
Les chaînes de GAGs
sont allongées par
addition alternée de
monomères de sucres
Les monomères peuvent
être modifiés par des
épimérases, des
transférases …

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

D- Biosynthèse des glycosaminoglycanes

Biosynthèse des protéoglycanes

Liaison entre une chaîne de GAG et son noyau protéique
dans un protéoglycanne
Choix de la sérine ?

Fig 19-39

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

D- Biosynthèse des glycosaminoglycanes

Biosynthèse des protéoglycanes

Addition des chaînes
polysaccharidiques
Dans le Golgi
Addition d’un tétrasaccharide de liaison à une sérine du
noyau protéique
Sert d’amorce pour la croissance de la chaîne
Addition sucre par sucre grâce à une glycosyl
transférase spécifique
Modifications covalentes des saccharides
Quelques épimérisations + sulfatations

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

D- Biosynthèse des glycosaminoglycanes

Biosynthèse des protéoglycanes

Biosynthèse des GAGs (Sasisekharan et al. 2006).

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
E- Localisation tissulaire

Localisation cellulaire et tissulaire des glycosaminoglycanes et protéoglycanes

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

E- Localisation tissulaire

Localisation cellulaire et tissulaire des glycosaminoglycanes et protéoglycanes

Les molécules d'agrécanes
d'agrécanes::
Protéines
de liaison

Elles sont formées d’une protéine
axiale sur laquelle s’attachent des
chaînes de glycosaminoglycanes
(GAG).
GAGs

Les molécules d’agrécanes
d’agrécanes
s'assemblent elleselles-mêmes à des
molécules d'acides hyaluronique
pour former un maillage d'agrégats
de protéolycanes
protéolycanes..

Agrécane

Acide hyaluronique

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
E- Localisation tissulaire

Localisation cellulaire et tissulaire des glycosaminoglycanes et protéoglycanes

Fig 19-41(A)

Agrégat d'agrécanne de
cartilage foetal de
boeuf (microscopie
électronique +
ombrage au platine)

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
E- Localisation tissulaire

Localisation cellulaire et tissulaire des glycosaminoglycanes et protéoglycanes

Exemples de HSPGs: perlecanes (membrane cellulaire
et MEC), syndecanes (membrane cellulaire) …
Remplissage des espaces intercellulaires, Formation de
gels hydratés : Turgescence, Signalisation, Contrôle des
activités péricellulaires

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
F- Rôles biologiques

Rôles biologiques des glycosaminoglycanes: rôle antithrombogène de l’héparane sulfate

Rôles divers : rétention
d ’eau, reconnaissance
et signalisation
cellulaires, régulation
de l ’hémostase, ...

L’héparane sulfate
contribue à la nonnonthrombogénicité de la
face luminale de
l’endothélium
vasculaire

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
I- Généralités

RM Maaroufi
F- Rôles biologiques

Rôles biologiques des glycosaminoglycanes: rôles dans l’angiogenèse et la cicatrisation

Les protéoglycanes à
héparane sulfate
(HSPGs) sont
nécessaires pour
l’intégrité structurale et
fonctionnelle de
l’endothélium. Les
HSPGs présents au pôle
basal de l’endothélium
jouent un rôle de
récepteurs matriciels en
interagissant avec
plusieurs types de
facteurs de croissance
(protection,
concentration, rôle de
réservoir, libération
contrôlée …)

Biopolymères glucidiques d’origine marine I

RM Maaroufi

II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation

Matière première constituée souvent par des tissus pigmentés
Pigments souvent de nature apolaire
Pigments apolaires solubles dans les solvants organiques *
* Eviter les solvants toxiques pour les organismes vivants (ex. méthanol …)

La matière première est lavée, séchée, coupée en petits morceaux
ou broyée

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation

Préparation des substances
insolubles dans l’alcool (SIA) :
100g de la matière séchée sont
mélangés avec 0.8L d’éthanol
96% pendant 30 minutes à 78°C.
Un montage de chauffage à
reflux est utilisé pour éviter la
perte de solvant par évaporation

RM Maaroufi

Biopolymères glucidiques d’origine marine I
II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation

- Placer dans le ballon les
réactifs
-Adapter un réfrigérant
vertical, réfrigérant à boule
comme ci-dessus
- Dans le réfrigérant à
boule, faire circuler l'eau
froide, du bas vers le haut.
-Chauffer le mélange
réactionnel à l'aide d’un
chauffe ballon placé sur un
support élévateur
légèrement surélevé et
maintenir le mélange à
ébullition.

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Biopolymères glucidiques d’origine marine I
II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation

Filtration sous vide

Après refroidissement à
température ambiante, le
mélange est filtré sur
Buchner.

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Biopolymères glucidiques d’origine marine I
II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Trompe à vide
Elle s’adapte sur un
robinet d’eau froide
(orifice d’en haut).
Lorsque l’eau y circule
(il suffit d’ouvrir le
robinet), une
dépression se crée au
niveau de l’orifice
horizontal (raccorder
ici la fiole à vide),
créant une dépression
dans la fiole à vide à
laquelle elle est jointe.
Par l’orifice du bas,
l’eau s’écoule.

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Biopolymères glucidiques d’origine marine I

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Délipidation - dépigmentation
L’ensemble de l’opération est répété 2 fois d’abord dans l’éthanol
puis dans l’acétone
Les substances insolubles dans l’alcool, SIA, sont séchées à l’air
libre ou à l’étuve pendant 3 heures à 60°C.
La préparation de la SIA permet d’éliminer une partie importante des
sels, des macromolécules de faibles masses, des pigments et la
totalité des graisses qui se trouvent dans les tissus.

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Digestion enzymatique
Rappel : Les glycosaminoglycanes, à part l’acide hyaluronique, se trouvent sous
forme de protéoglycanes, liés par covalence à une chaîne polypeptidique centrale.

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Digestion enzymatique
La papaïne est une enzyme protéolytique à large spectre, son action vise à lyser les
chaînes protéiques centrales et donc à libérer et obtenir les chaînes de
glycosaminoglycanes seules.
5 g de SIA sont dissous dans 250 ml d’une solution
d’acétate de sodium 0.1M (pH 6.0), contenant 5 mM
d’EDTA et 5 mM cystéine.
Au mélange, on ajoute 510 mg de papaïne, la protéolyse
se fait à une température de 60 ° C pendant 24 heures.
Après protéolyse le mélange est refroidi à température
ambiante puis filtré. Le résidu récupéré, lavé avec 138 ml
d’eau distillée est filtré de nouveau.
Les deux filtrats sont ensuite rassemblés

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Biopolymères glucidiques d’origine marine I
II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Précipitation sélective par un détergent cationique
Le cétylpyridinium chloride (CPC) et le cetytriméthylammonium bromide (CTAB) sont
deux détergents cationiques utilisés pour précipiter sélectivement les polymères
anioniques

CPC

CTAB

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Précipitation sélective par un détergent cationique
Chaînes libres de GAGs
(chargées négativement)

CTAB

CPC

Agrégats de Chaînes de GAGs
(de masse moléculaire élevée)

Précipitation

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Décomplexation par NaCl 2M
Agrégats de Chaînes de GAGs
(de masse moléculaire élevée)
Le NaCl en excès fait que Na+
prenne la place du détergent
cationique

NaCl

Chaînes libres de GAGs
(chargées négativement)

Les chaînes de GAGs sont
libérées sous forme de sels
de sodium

CPC

CTAB

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Dialyse

Les GAGs restent à
l’intérieur des sacs ou
boudins de dialyse alors que
les molécules de détergent
cationique ainsi que l’excès
de sels se retrouvent dans le
bain de dialyse

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II-- Techniques d’extraction
II

Techniques d’extraction
Lyophilisation

On congèle d’abord le
matériau, puis on élimine le
solvant (le plus souvent de
l’eau) sous vide. L’étape de
séchage principale (la
dessiccation primaire)
consiste à retirer la glace
du matériau congelé par
sublimation, c’est-à-dire
sans passer par l’état
liquide.

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