Comportement des enzymes de dégradation des pectines dans des milieux denses

Comportement des enzymes de dégradation des pectines dans des milieux denses

Les pectines ont un impact sur la récalcitrance de la biomasse végétale en affectant l'accessibilité des autres composants de la paroi cellulaire à la dégradation enzymatique. Leur élimination a donc un effet positif sur la saccharification des biomasses riches en pectines. D’autre part, la mise au point de procédés éco-responsables inclut de minimiser les consommations d’eau, et donc de travailler à forte teneur en solide. Le but des ces travaux est d’étudier le comportement de différentes enzymes dégradant les pectines en présence d'une charge solide faible (5%) à élevée (35%) d’écorces d’agrumes. Deux conditions d’enzymes ont été étudiées : une pectine lyase a été comparée à un mélange endopolygalacturonase/pectine méthylestérase.

Les pectines participent à la récalcitrance de la biomasse végétale en affectant l'accessibilité des autres composants de la paroi cellulaire à la dégradation enzymatique. Leur élimination favorise donc la saccharification des biomasses riches en pectines. D’autre part, afin de limiter les consommations d’eau, les nouveaux procédés de transformation doivent se placer à forte teneur en solide. Nous avons donc comparé l’action d’une pectine lyase et d’un mélange endopolygalacturonase/pectine méthylestérase sur des écorces d’agrumes en faisant varier la quantité d’eau de 95% à 65%.
Nous avons montré que la réduction de la teneur en eau diminue l'efficacité des enzymes de dégradation des pectines, de manière plus significative pour celles catalysant l'hydrolyse (polygalacturonase) que pour celles catalysant la β-élimination (pectine lyase). En parallèle, des expériences de RMN bas champs ont mis en évidence que la charge en solide affecte clairement la mobilité de l’eau, et que ces changements de mobilité varient selon l'enzyme utilisée. En effet, la pectine lyase entraine des changements moins prononcés que le mélange endopolygalacturonase/pectine méthylestérase.
Nous avons également montré que lorqu’elles sont en solution, les pectines limitent davantage la diffusion des hydrolases que le substrat solide. Ceci peut être attribué à la viscosité élevée des solutions de pectine hautement concentrées alors que les pores présents dans le substrat solide offrent des chemins de diffusion continus.

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Date de modification : 11 septembre 2023 | Date de création : 26 décembre 2022 | Rédaction : MW