Chap. 3 - Modalités d‘action du froid.
-G se polymérise peu ou pas. La myosine suit la même courbe de
dénaturation que l‘actomyosine mais à un moindre degré ; c'est surtout
la chaîne lourde de méromyosine qui subit une perte de solubilité.
Les sels minéraux, par leur concentration accrue dans la phase liquide
résiduelle des muscles congelés (donc à force ionique élevée) et par leur
nature (diversifiant les points d'eutexie de cette même phase) participent
à la dénaturation des protéines et à la variabilité de son importance.
Les protéines sarcoplasmiques hydrosolubles sont moins facilement
dénaturées par le froid négatif; leur activité enzymatique diminue. La
myoglobine des muscles rouges s‘oxyde en metmyoglobine (brunissement
du muscle).
' —
Les protéines extracellulaires (tissu conjonctiû dénaturées provoquent le
clivage des myotomes des muscles, défaut d'autant plus marqué que le
séjour sur glace a été plus long avant congélation.
Le mécanisme global est celui déjà décrit : la congélation de l'eau accroît la concentration en
composants cellulaires solubles de bas poids moléculaire. Ceux—ci, mis en contact étroit avec les molécules de protéines,
bloquent certains des radicaux qui jouent dans la perte de solubilité (tabl. XIX, voir aussi Vol. Il % 331.2 et 331.3).
On a déjà vu que la vitesse de dénaturation augmente rapidement entre 0°C et -3°C puis cette vitesse diminue d‘autant
plus que la température est plus basse“2'7‘5. Le mécanisme de dénaturation des protéines n'est pas encore
complètement élucidé. Bien que la force ionique élevée dans l'eau non congelée et l‘accumulation de composés réactifs
(formaldéhyde, acides gras libres ...) pouvant intervenir sur les protéines myofibrillaires (surtout la myosine) soient
reconnues responsables des modifications apparues au froid négatif, l‘agrégation et l’inextractibilité de l‘actine, de
l'actomyosine, de la tropomyosine et de myofibrilles entières interviennent aussi. La difficulté croissante de rupture
des myofibrilles lorsque la durée de l'entreposage à l'état congelé se prolonge suggère l'existence de modifications
des protéines du réticulum sarcoplasmique”‘. On s’interroge sur l’importance des liaisons covalentes, la diminution
du nombre de groupes sulfhydriles et la participation des ponts disulfuresà l’insolubilisation. Les modifications
biochimiques s‘accompagnent de changements physiques et physico-chimiques plus ou moins irréversibles : dureté
de la chair, équilibre hydrique (exsudation, capacité de rétention d’eau), modification du pH (évolution des complexes
collo‘idaux, de la gélification).
La solubilité (l'extractibilité) des protéines en solutions salines, de force ionique 0,5 à 1 est la
technique la plus largement utilisée pour évaluer leur dénaturation59ô‘7‘ô. Globalement la solubilité diminue en fonction
de la durée de l'entreposage, surtout à cause de la dénaturation de la myosine, bien avant qu‘un durcissement
quelconque soit perceptible à la mastication…°““‘2'3684‘3'596, et pourtant un certain durcissement augmente alors que
la solubilité des protéines myofibrillaires
Dire que les protéines sont dénaturées ne suffit pas en soi à
expliquer pourquoi le poisson durcit. Le durcissement est dû à la form ation de liaisons entre les molécules constitutives
de protéines (surtout les protéines myofibrillaires) ; la diminution de leur solubilité est due à ces mêmes liaisons. Cellesci sont de divers types : disulfures entre molécules protéiques, méthyléniques formées entre groupes aminés primaires
(lysine par ex.) et formaldéhyde, liaisons non covalentes plutôt que covalentes”°. encore que cela soit discuté. Donc
le nombre de liaisons intermoléculaires entre les protéines augmente avec la durée à l'état congelé. Ces liaisons sont
identifiées d’après les solvants auxquels elles cèdent650 :
Eau
forces d’associations non spécifiques
KC!
0,6 M
liaisons ioniques (électrostatiques)
Urée
1,5 M
liaisons hydrogène
Urée
8
M
liaisons hydrogène et liaisons non polaires (hydrophobes)
B-mercapto-éthanol 0,5 M
liaisons disulfures (-S—S)
KOH
0,2 M
liaisons ioniques (éledrostatïques) etautres liaisons non spécifiées
comprenant un clivage en sous—unités et hydrolyse partielle.
79
-G se polymérise peu ou pas. La myosine suit la même courbe de
dénaturation que l‘actomyosine mais à un moindre degré ; c'est surtout
la chaîne lourde de méromyosine qui subit une perte de solubilité.
Les sels minéraux, par leur concentration accrue dans la phase liquide
résiduelle des muscles congelés (donc à force ionique élevée) et par leur
nature (diversifiant les points d'eutexie de cette même phase) participent
à la dénaturation des protéines et à la variabilité de son importance.
Les protéines sarcoplasmiques hydrosolubles sont moins facilement
dénaturées par le froid négatif; leur activité enzymatique diminue. La
myoglobine des muscles rouges s‘oxyde en metmyoglobine (brunissement
du muscle).
' —
Les protéines extracellulaires (tissu conjonctiû dénaturées provoquent le
clivage des myotomes des muscles, défaut d'autant plus marqué que le
séjour sur glace a été plus long avant congélation.
Le mécanisme global est celui déjà décrit : la congélation de l'eau accroît la concentration en
composants cellulaires solubles de bas poids moléculaire. Ceux—ci, mis en contact étroit avec les molécules de protéines,
bloquent certains des radicaux qui jouent dans la perte de solubilité (tabl. XIX, voir aussi Vol. Il % 331.2 et 331.3).
On a déjà vu que la vitesse de dénaturation augmente rapidement entre 0°C et -3°C puis cette vitesse diminue d‘autant
plus que la température est plus basse“2'7‘5. Le mécanisme de dénaturation des protéines n'est pas encore
complètement élucidé. Bien que la force ionique élevée dans l'eau non congelée et l‘accumulation de composés réactifs
(formaldéhyde, acides gras libres ...) pouvant intervenir sur les protéines myofibrillaires (surtout la myosine) soient
reconnues responsables des modifications apparues au froid négatif, l‘agrégation et l’inextractibilité de l‘actine, de
l'actomyosine, de la tropomyosine et de myofibrilles entières interviennent aussi. La difficulté croissante de rupture
des myofibrilles lorsque la durée de l'entreposage à l'état congelé se prolonge suggère l'existence de modifications
des protéines du réticulum sarcoplasmique”‘. On s’interroge sur l’importance des liaisons covalentes, la diminution
du nombre de groupes sulfhydriles et la participation des ponts disulfuresà l’insolubilisation. Les modifications
biochimiques s‘accompagnent de changements physiques et physico-chimiques plus ou moins irréversibles : dureté
de la chair, équilibre hydrique (exsudation, capacité de rétention d’eau), modification du pH (évolution des complexes
collo‘idaux, de la gélification).
La solubilité (l'extractibilité) des protéines en solutions salines, de force ionique 0,5 à 1 est la
technique la plus largement utilisée pour évaluer leur dénaturation59ô‘7‘ô. Globalement la solubilité diminue en fonction
de la durée de l'entreposage, surtout à cause de la dénaturation de la myosine, bien avant qu‘un durcissement
quelconque soit perceptible à la mastication…°““‘2'3684‘3'596, et pourtant un certain durcissement augmente alors que
la solubilité des protéines myofibrillaires
Dire que les protéines sont dénaturées ne suffit pas en soi à
expliquer pourquoi le poisson durcit. Le durcissement est dû à la form ation de liaisons entre les molécules constitutives
de protéines (surtout les protéines myofibrillaires) ; la diminution de leur solubilité est due à ces mêmes liaisons. Cellesci sont de divers types : disulfures entre molécules protéiques, méthyléniques formées entre groupes aminés primaires
(lysine par ex.) et formaldéhyde, liaisons non covalentes plutôt que covalentes”°. encore que cela soit discuté. Donc
le nombre de liaisons intermoléculaires entre les protéines augmente avec la durée à l'état congelé. Ces liaisons sont
identifiées d’après les solvants auxquels elles cèdent650 :
Eau
forces d’associations non spécifiques
KC!
0,6 M
liaisons ioniques (électrostatiques)
Urée
1,5 M
liaisons hydrogène
Urée
8
M
liaisons hydrogène et liaisons non polaires (hydrophobes)
B-mercapto-éthanol 0,5 M
liaisons disulfures (-S—S)
KOH
0,2 M
liaisons ioniques (éledrostatïques) etautres liaisons non spécifiées
comprenant un clivage en sous—unités et hydrolyse partielle.
79