Purification et caractérisation des chitinases extraites de la biomasse marine et son application comme bio insecticide à l'égard de la bruche de pois chiche : Callosobruchus maculatus (F)

Abstract

L’objectif visé dans cette étude est l’extraction, la purification et la caractérisation de la chitinase en vue de son utilisation pour hydrolyser la matière chitineuse. La production d’une chitinase brute à partir des abats de poissons: Rascasse rouge Scorpaena scrofa ainsi que son utilisation dans des conditions opératoires ont été atteintes. L’extrait enzymatique a été purifié par précipitation au sulfate d’ammonium (10%-85%) suivi d’un fractionnement par chromatographie d’exclusion moléculaire et échangeuse anionique. Ces techniques de purification jusqu’à l’homogénéité ont permis d’atteindre une activité spécifique d’environ 6.51U/mg avec un facteur de purification de 162.75. L’analyse par électrophorèse SDS-PAGE sur gel polacylamide et spectrométrie de masse (MALDI-TOF/MS) a montré que cette chitinase est un monomère avec une masse moléculaire de 50.103 KDa. Les 25 résidus N-terminaux de l’enzyme montrent une homologie avec la famille 18 des chitinases. Les paramètres optimums de température et de pH de la chitinase purifiée sont respectivement de 80°C et pH 5. L’enzyme reste stable sur une gamme de pH allant de 3 à 7 pour un temps d’incubation de 4heures. L’enzyme est stable dans une gamme de température allant de 70 à 90°C pendant 48heures d’incubation. Au-delà, elle perd presque toute son activité à 100°C. L‘activité de la chitinase est stimulée par COSO4 et complètement inhibée par Hg2+ et Hg+. D’après nos résultats, nous constatons que notre enzyme obéit à une cinétique Michaelienne et les valeurs de Km et Kcat étaient de 0.412 mg et 5.33 S-1. In vivo, le test de bio insecticide de cette enzyme a été effectué contre l’insecte adulte et larve Callosobruchus maculatus ravageur des denrées stockées. L’enzyme a montré significativement une activité insecticide à l’égard de cet insecte, indiquant la possibilité de l’utiliser dans les stratégies biotechnologiques pour la gestion de ces ravageurs.