Action d'une hydrolase dans des hydrogels à base d'alginate et d'alginate fonctionnalisé
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Abstract EN:
The aim of this project has been to study the hydrolytic activity of the enzyme, pullulanase, toward its substrate pullulan into functionalized or non-functionalized hydrogels based on calcium alginate. Alginate has been chemically modified with a polyether amine, Jeffamine®, with LCST "Low Critical Solubility Temperature" property. The immobilized enzyme amounted to 30% within calcium alginate beads hydrolyses pullulan slowly owing to its penetration into beads and releases maltotriose and its multiples compared to free enzyme which a large distribution of pullulan fragments is observed during the treatment. The close relationship between enzyme and its substrate into these hydrolgels is only marginally affected by pH. The enzyme is even active at pH 4 contrary to the free enzyme indicating an enzyme protection within these hydrogels. In the case of functionalized alginate, the enzyme immobilisation amount is about 100% because of the preferential interactions between pullulanase and Jeffamines-grafted. The immobilized enzyme does not show a different enzyme activity.
Abstract FR:
L'objectif de ce travail a été d'étudier l'activité hydrolytique d'une enzyme, la pullulanase, vis à vis du pullulane dans des hydrogels fonctionnalisés ou non à base d'alginate de calcium. L'alginate a été modifié chimiquement par une polyéther amine de la famille Jeffamine® qui présente un caractère LCST "Low Critical Solubility Temperature". L'enzyme immobilisée à hauteur de 30% dans des billes d'alginate de calcium hydrolyse lentement le pullulane en raison de la pénétration de celui ci dans les billes et libère du maltotriose et ses premiers multiples alors que l'enzyme libre donne un mélange d'oligosaccharides très polydispersé. La proximité entre enzyme et substrat au sein de l'hydrogel explique ce comportement. L'activité de l'enzyme au sein des hydrogels est très peu affectée par le pH. L'enzyme est même active à pH 4 contrairement à l'enzyme libre ce qui montre la protection de l'enzyme dans ceshydrogels. Avec l'alginate fonctionnalisé, le taux d'immobilisation de l'enzyme est de 100% en raison d'interactions préférentielles entre la pullulanase et les greffons Jeffamine®. L'enzyme immobilisée dans ces matrices ne présente pas une activité enzymatique différente.