Polysaccharide

Les polysaccharides représentent une classe essentielle de composés biologiques aux fonctions variées. Celles-ci vont du stockage d’énergie à la structuration des cellules et des tissus. Leur diversité fonctionnelle et leurs applications pratiques en font des molécules d’une grande importance dans de nombreux domaines de la science et de l’industrie.

Description du polysaccharide

Couramment appelés glucides complexes, les polyglycoses sont des macromolécules composées de multiples unités de sucre. Ces dernières sont liées entre elles par des liaisons osidiques.

Les polyosides se distinguent par leur complexité structurale ainsi que par leur rôle biologique. Ils sont classés en deux catégories principales : les glycanes de réserve et les polysaccharides structuraux. Le premier groupe renferme l’amidon des plantes et le glycogène animal, qui servent à stocker l’énergie sous forme de glucose. Dans le second, se retrouvent la cellulose végétale et la chitine des animaux, qui fournissent un soutien structurel aux cellules et aux tissus.

Histoire du polysaccharide

Depuis les années quatre-vingt-dix, ces macromolécules ont séduit le monde scientifique pour leurs nombreux usages dans de nombreux domaines : alimentaires, biomédicaux et industriels. Cette notoriété découle de leur diversité structurelle, de leurs multiples propriétés, ainsi que de leur toxicité limitée.

Structure du polysaccharide

D’un point de vue chimique, un polysaccharide est considéré comme un polymère, constitué d’un ensemble de dix monosaccharides au moins. Ceux-ci comprennent les éthers d’oses, les hexoses, les anhydrohexoses, les pentoses et les esters sulfuriques.

Il ne possède pas de forme précise, et est défini comme « amorphe ». Il se caractérise par son insolubilité dans l’eau et sa fonction non sucrante.

Les constituants de cette macromolécule peuvent être identiques. Ainsi, elle prend le nom de « homopolysaccharide » ou « homoglycane ». C’est le cas du glucane, du mannane, du galactane et du fructane. Toutefois, ils peuvent aussi être distincts les uns des autres. Dans ce cas, la substance est appelée « hétéropolysaccharide » ou « hétéroglycane », dont l’hémicellulose.

Les polysaccharides présentent différentes architectures de chaînes, se manifestant sous forme linéaire, comme le cas de la cellulose, ou ramifiée. Cette dernière est observée chez le dextrane, l’amylopectine, la gomme arabique et l’hémicellulose. D’autres, tels que l’amidon, peuvent avoir une structure mixte.

Place du polysaccharide en nutrition

Les polyosides font partie des glucides nécessaires à l’Homme. Ils se retrouvent majoritairement dans les végétaux.

Les tubercules, dont le manioc et la pomme de terre, et les céréales contiennent de l’amidon. Les herbes et les légumes sont dotés de cellulose.

Les bulbes, à l’instar de l’oignon et de l’ail, le dahlia, les racines de radis et l’astragale sont une bonne réserve d’inuline.

Les polysaccharides sulfatés présentent également d’autres propriétés intéressantes. Ils comprennent principalement les fucoïdanes (fucose), extraits des algues brunes, et les carraghénanes (galactane), issus des algues rouges. Ils agissent comme des :

• anticoagulants ;
• antioxydants ;
• antiviraux ;
• antiagrégants ;
• anti-inflammatoires ;
• hypolipidémiants.

Par ailleurs, la régulation du transit intestinal, la stimulation de la production de mucus et l’adoucissement des toux sèches d’irritation sont assurées par ces substances.

En biologie

Les polysaccharides participent à la formation de la vie des bactéries, notamment celle du Myxococcus xanthus, qui se retrouve en abondance dans le sol.

En outre, ces molécules sont également présentes sur la bactérie intestinale Escherichia coli. Les recherches effectuées sur ces polyosides spécifiques ont démontré qu’ils empêchent la création d’un biofilm et entravent l’organisation des staphylocoques dorés dans celui-ci. Aussi, ils agissent comme un « agent antiadhésif », bloquant les interactions entre les micro-organismes.

D’autres polysaccharides sont obtenus par processus chimique. C’est le cas du GY785, issu de l’Alteromonas infernus, une bactérie extrêmophile produite suite à une précipitation à l’éthanol. Ce glucide complexe spécifique présente la capacité de régénérer les tissus humains altérés, en traitement combiné avec une injection de cellules souches. Ainsi, les risques de greffes ou d’interventions chirurgicales invasives peuvent être évités.

En industrie alimentaire

Les polyosides sont exploités dans l’industrie alimentaire en raison de leurs propriétés hydrophiles. En effet, ils sont capables de se gélifier. De ce fait, ils sont utilisés comme additifs, sous forme de fibres alimentaires ou de gomme naturelle. En particulier, les mucilages sont pratiques pour leur effet lubrifiant et fluidifiant, tandis que l’inuline sert d’agent osmotique.

En industrie énergétique

Les polysaccharides représentent une alternative aux dérivés pétroliers dans la production de polymères biologiques. En mai 2005, 16 laboratoires spécialisés ont été répartis dans 9 pays afin d’effectuer les recherches à ce sujet.