GENERALITE SUR LA CHITINE
RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE
27
II-5
Technique de transformation de la chitine en chitosane
(désacétylation) :
II-5-1 La désacétylation par voie chimique :
L’extraction de la chitine est aujourd’hui facilement réalisable. Toutefois,
l’étape la plus délicate reste la désacétylation .Elle nécessite la substitution des
groupements acétyls pour Aboutir au chitosane, ce qui peut réduire la langueur de la
chaine de polymère (Crini et al., 2009). En jouant sur la durée du traitement alcalin
et sur la température, il est possible d’obtenir différents chitosanes à partir d’une
même chitine.
La désacétylation est généralement effectuée par un traitement basique avec
l’hydroxyde de sodium ou potassium concentré (40 – 50 %) (Muzzarelli, 1977), a
une température supérieur ou égale a 100 °C, pendant au moins 30 minutes, pour
enlever certains ou tous les groupements acétyls de la chitine (No et Mayers, 1995).
La désacétylation ne peut pas être réalisée avec un réactif acide (Muzzarelli,
1977).Il y a plusieurs facteurs essentiel qui affectent le rendement de désacétylation
comme la température, la durée, la concentration d’alcalin, les traitements préalable
pour l’obtention de la chitine, l’atmosphère (air et l’azote), la quantité de chitine par
apport a la solution alcaline, densité da la chitine et la taille des particules (Crini et
al., 2009). Compte tenu de ces paramètres, l’objectif idéal de désacétylation est de
préparer un chitosane parfaitement soluble dans l’acide dilué
(acides acétique,
lactique, citrique,…)
II-5-2 La désacétylation par voie enzymatique
De nombreuses études traitent de la désacétylation enzymatique par l’action de
chitinases ou chitosanylases. Ces enzymes sont référencées EC 3.51.41. Elles sont
extraites de levures telles que Colletotrichum lindemuthianum ou Mucor rouxii ou
Aspergillus niger, où elles participent au métabolisme des sucres (Tsigos et
Bouriotis, 1995 ; Gildberg et Stenberg, 2001). Les chitinases peuvent également être
extraites de l’hépatopancréas de crevettes (Esaiassen et al., 1996).
La désacétylation enzymatique peut être catalysée par une chitine-désacétylase
extraite de Mucor rouxii à pH 4,5 à 50 °C (Kafetzopoulos et al. 1993). Cette enzyme
est active sur des substrats chitineux supérieurs à 4 unités et présente un degré
d'activité plus élevé lorsque le substrat présente une solubilité plus élevée. Après 13
h de réaction à partir de chitosan prédésacétylé (DA=42 %), le DD est égale à 98 %
(Martinou et al., 1995, Martinou et al., 1998).
L'un des avantages de la désacétylation enzymatique, revendiqué par rapport
au traitement chimique, est sa capacité à mieux préserver le poids moléculaire initial
du polymère (Martinou et al., 1995; Cai et al., 2006).
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27
II-5
Technique de transformation de la chitine en chitosane
(désacétylation) :
II-5-1 La désacétylation par voie chimique :
L’extraction de la chitine est aujourd’hui facilement réalisable. Toutefois,
l’étape la plus délicate reste la désacétylation .Elle nécessite la substitution des
groupements acétyls pour Aboutir au chitosane, ce qui peut réduire la langueur de la
chaine de polymère (Crini et al., 2009). En jouant sur la durée du traitement alcalin
et sur la température, il est possible d’obtenir différents chitosanes à partir d’une
même chitine.
La désacétylation est généralement effectuée par un traitement basique avec
l’hydroxyde de sodium ou potassium concentré (40 – 50 %) (Muzzarelli, 1977), a
une température supérieur ou égale a 100 °C, pendant au moins 30 minutes, pour
enlever certains ou tous les groupements acétyls de la chitine (No et Mayers, 1995).
La désacétylation ne peut pas être réalisée avec un réactif acide (Muzzarelli,
1977).Il y a plusieurs facteurs essentiel qui affectent le rendement de désacétylation
comme la température, la durée, la concentration d’alcalin, les traitements préalable
pour l’obtention de la chitine, l’atmosphère (air et l’azote), la quantité de chitine par
apport a la solution alcaline, densité da la chitine et la taille des particules (Crini et
al., 2009). Compte tenu de ces paramètres, l’objectif idéal de désacétylation est de
préparer un chitosane parfaitement soluble dans l’acide dilué
(acides acétique,
lactique, citrique,…)
II-5-2 La désacétylation par voie enzymatique
De nombreuses études traitent de la désacétylation enzymatique par l’action de
chitinases ou chitosanylases. Ces enzymes sont référencées EC 3.51.41. Elles sont
extraites de levures telles que Colletotrichum lindemuthianum ou Mucor rouxii ou
Aspergillus niger, où elles participent au métabolisme des sucres (Tsigos et
Bouriotis, 1995 ; Gildberg et Stenberg, 2001). Les chitinases peuvent également être
extraites de l’hépatopancréas de crevettes (Esaiassen et al., 1996).
La désacétylation enzymatique peut être catalysée par une chitine-désacétylase
extraite de Mucor rouxii à pH 4,5 à 50 °C (Kafetzopoulos et al. 1993). Cette enzyme
est active sur des substrats chitineux supérieurs à 4 unités et présente un degré
d'activité plus élevé lorsque le substrat présente une solubilité plus élevée. Après 13
h de réaction à partir de chitosan prédésacétylé (DA=42 %), le DD est égale à 98 %
(Martinou et al., 1995, Martinou et al., 1998).
L'un des avantages de la désacétylation enzymatique, revendiqué par rapport
au traitement chimique, est sa capacité à mieux préserver le poids moléculaire initial
du polymère (Martinou et al., 1995; Cai et al., 2006).