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

par Gaël Ruiz

Thèse de doctorat en Chimie appliquée. Chimie des substances naturelles

Sous la direction de Pierre Krausz et de Vincent Gloaguen.

Soutenue en 2005

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    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

  • Titre traduit

    Extraction, structural determination and chemical valorization of phycocolloïdes from red algae


  • Résumé

    Red algae secrete large amounts of extracellular matrices mainly composed of sulphated polyanionic polysaccharides that present interesting biotechnological properties. However, valorization of these polymers is underdeveloped because of their poorly understood structure. Our analysis of the exo-polysaccharide from Porphyridium cruentum, based on selective and non-selective degradations, and on NMR spectra of oligosaccharidic fragments, has led to the proposal of a dodecasaccharidic repeating unit for its structure. In a second section, phycocolloids have been chemically modified with lauroyl chloride in order to obtain potentially biodegradable hydrophobic plastic films. Experimental design and statistical analysis were used to evaluate the most significant factors governing polysaccharide acylation. Thermomechanical properties of the obtained phycocolloid laurate esters stand between those of cellulose acetate and low density polyethylene

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Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 201-215

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