Etude de l'hydrolyse enzymatique de la chitine irradiée par des chitinases extraites de la biomasse marine

Abstract

L’objectif visé dans ce travail est l’extraction, la purification et la caractérisation de la chitinase en vue de son utilisation pour l’hydrolyse de la chitine préalablement irradiée par les rayons γ du Co-60. La production d’une chitinase brute à partir de la biomasse marine, ainsi que son utilisation dans des conditions opératoires préalablement déterminées, afin d’hydrolyser la matière chitineuse ont été atteintes. L’extrait enzymatique a été purifié par précipitation au sulfate d’ammonium (20%-90%), suivie d’un fractionnement par chromatographie d’exclusion moléculaire et enfin par ultrafiltration. Ces techniques de purification ont permis d’atteindre une activité spécifique d’environ 567 U/mg, avec un facteur de purification de 8.34. Le poids moléculaire de la chitinase a été estimé à 21 kDa. Les conditions optimales de température et de pH de la chitinase partiellement purifiée sont respectivement de 50°C et pH 4. L’enzyme reste stable sur une gamme de pH allant de 3 à 6. Pour un temps d’incubation de 1 h, l’enzyme reste stable pour une température inférieure à 50°C. Au-delà, elle perd près de 62% de son activité à 60°C et la totalité à 80°C. L’activité de la chitinase est stimulée par CuSO4 et fortement inhibée par AgNO3. L’irradiation à la dose de 210 kGy à un débit de dose de 47 Gy/min a permis une réduction jusqu'à 90% du poids moléculaire de la chitine, atteignant ainsi un PM de 11 kDa. La dépolymérisation partielle de la chitine, grâce au prétraitement par irradiation γ, a donc permis une amélioration de l’activité chitinasique. Ainsi, le couplage d’une action physique (irradiation) à l’action enzymatique nous a permis d’augmenter le taux de production des oligomères et monomères obtenus à partir de la chitine.