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Caractérisation de trois enzymes de dégradation des pectines de type rhamnogalactunonane I d’Aspergillus aculeatinus : spécificités biochimiques et potentiels applicatifs
Archive ouverte
Edité par CCSD -
International audience. La paroi végétale, structure complexe et dynamique, joue un rôle majeur dans le contrôle de la croissance des plantes. En particulier, les enzymes de modification des pectines, regroupées sous le terme de pectinases, sont clés pour contrôler la chimie et la rhéologie des différents domaines pectiques. Ces protéines, sous forme de cocktails enzymatiques, sont employées dans de nombreux procédés agroalimentaires, comme par exemple lors de l'étape de clarification d'un jus de fruit. Le rendement d'extraction en jus est ainsi dépendant de la dégradation des pectines. La diversité de la composition chimique des parois végétales, et la récalcitrance des liaisons mises en jeu, entraînent, pour certains jus, des problèmes de colmatage des filtres, dus à l'utilisation de cocktails enzymatiques peu ou non adaptés. Cette étude vise à identifier de nouvelles enzymes dégradant les rhamnogalacturonanes I (RG-I), domaine pectique considéré comme un des facteurs limitant la dégradation complète des pectines lors de la clarification des jus de fruit, à partir d’une souche fongique d’Aspergillus aculeatinus. Trois nouvelles enzymes RG hydrolase, RG lyase et arabinofuranosidase - ont été exprimées en système hétérologue Pichia pastoris, purifiées par chromatographie d’affinité, et leurs spécificités biochimiques déterminées. Des approches complémentaires - RMN, dosage des sucres pariétaux, viscosimétrie et tests applicatifs – ont permis d'améliorer la compréhension de l'action de ces enzymes sur des substrats commerciaux et des parois enrichies en RG-I (mucilage de cameline). En particulier, nous avons pu montrer que, à pH 4,5, l’action de la RG-H entraine une dépolymérisation du mucilage de cameline, et une chute de viscosité du substrat. Cette étude souligne l'importance de sélectionner certaines classes d'enzymes selon une combinaison bien précise, afin de générer en clarification la meilleure dégradation possible pour un substrat donné.
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