Extraction, détermination structurale et valorisation chimique de phycocolloïdes d' algues rouges

Discipline

Chimie Appliquée - Chimie des Substances Naturelles

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie,

Technologie (Sciences appliquées),

Génie chimique, technologies alimentaires

Mots-clés libres

plan d'expérience, films plastiques, polysaccharides, valorisation (déchets)

Mots-clés

Rhodophycophytes - Thèses et écrits académiques,

Polysaccharides - Structure - Thèses et écrits académiques,

Plan d'expérience - Thèses et écrits académiques

Les algues rouges sécrètent parfois en abondance des polysaccharides extracellulaires. Ces polymères, outre des masses moléculaires élevées, présentent généralement des compositions hétérogènes et des taux de sulfatation variables. Malgré l'attention grandissante que leur porte l'industrie pharmaceutique en raison de leurs propriétés biologiques parfois attractives, la structure de ces polymères a été peu, ou pas, étudiée ce qui limite leur valorisation potentielle. Après avoir définit les conditions optimales de son extraction, nous avons mis en œuvre une stratégie d'analyse structurale du polysaccharide extracellulaire sécrété par Porphyridium cruentum, une algue rouge unicellulaire. Ce polysaccharide a été fragmenté en ayant recours à une série de dégradations chimiques sélectives (dégradation au lithium et dégradation alcaline en milieu réducteur) ou non (hydrolyse acide, autohydrolyse, acétolyse). L'analyse par spectroscopie RMN-1H et 13C des différents fragments oligosaccharidiques libérés nous a permis d'en préciser la structure et de proposer pour lui une unité de répétition dodécasaccharidique comme base de sa structure. Enfin, l'analyse comparée des compositions des polysaccharides sécrétés par Porphyridium cruentum et Rhodella reticulata, deux micro-algues rouges de la famille des Porphyridiaceae, tout en complétant notre étude, en précise la position chimiotaxonomique. Dans une dernière partie, les colloïdes d'algues rouges ont servi de substrats à la synthèse, par acylation avec des chlorures d'acide gras, de matériaux plastiques hydrophobes potentiellement biodégradables. La mise en œuvre d'un plan d'expérience nous a permis d'optimiser la réaction d'acylation de l'agar et d'en identifier les paramètres les plus influents afin de permettre la synthèse de matériaux dont les propriétés physicochimiques sont comprises entre celles des acétates de cellulose et du polyéthylène basse densité.