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Algues-21-2011

FONCTIONNALISATION DES ULVANES POUR LA FORMATION D'HYDROGELS

 

Les ulvanes sont une famille de polysaccharides pariétaux présents dans les algues vertes marines. Leurs structures chimiques sont originales car non présentes dans d'autres types de végétaux. Ils peuvent former des hydrogels sous différentes conditions physico-chimiques. Les auteurs de cette étude ont fonctionnalisé chimiquement des ulvanes pour obtenir une réticulation des gels par irradiation aux UV. Les produits greffés et les gels obtenus ont été caractérisés.

 

Avis du CEVA :  les auteurs présentent une fonctionnalisation des ulvanes extraits d'algues vertes pour rendre leurs hydrogels réticulables sous UV Malgré le succès partiel de l'efficacité de réticulation, des gels stables ont été produits. Il aurait été intéressant d'avoir plus de détails sur la composition des ulvanes avant et après fonctionnalisation. En particulier, la masse moléculaire et le degré de sulfatation auraient été irformatifs. Des essais sur d'autres types d'ulvanes auraient aussi été utiles.

 

Source : MORELLI A., CHIELLINI F. (2010). Ulvan as a New Type of Biomaterial from Renewable Resources: Functionalization and Hydrogel Preparation. Macromolecular Chemistry and Physics, 211,(7),821-832.

Les applications biomédicales se tournent vers les biomolécules comme nouvelle source d'inspiration et d'innovation. Celles-ci présentent l'avantage d'être en général moins toxiques pour les organismes que les molécules synthétiques, mais elles sont surtout moins coûteuses à obtenir lorsque la source est abondante. Les algues présentent des constituants dont les structures chimiques sont originales par rapport aux végétaux terrestres. En particulier, les algues marines sont une source en polysaccharides sulfatés qui contribuent, à j'état naturel, à la constitution de leur paroi. Parmi ces derniers, les ulvanes ont été décrits récemment dans les algues vertes de' type Ulva,  une espèce très, voire trop, présente sur nos côtes. Sous ce terme, <mlvanes», est regroupée une famille de composés dont la structure commune est un squelette en général non ramifié, de motifs répétitifs aldobiuronique-rharnnose avec une sulfatation variable. La fréquence de ces motifs, le taux de sulfatation et l'intégration d'autres motifs (sucres, acides uroniques ... ) sont autant de variations à l'origine de l'étendue de cette famille de biopolymères. Il a été montré dans plusieurs études que ces composés avaient des propriétés à l'état naturel : antivirales, anticoagulantes, antioxydantes ... Ils peuvent former des hydrogels réversibles sous l'action de la température et de cations divalents. Les· auteurs de cette' étude souhaitaient obtenir des hydrogels d'ulvanes dont la réticulation pouvait être générée par irradiation UV afin de faciliter la mise en oeuvre pratique. Ces gels devaient être stables aux conditions physiologiques afin d'être utilisables en support de cultures .cellulaires ou d'encapsulation. Une technique connue pour. rendre les polymères réticulables aux UV est de leur greffer des groupements chimiques de type méthacrylates. Pour les ulvanes, 2 types de greffage ont été pratiqués. Le premier utilisait l'anhydride méthacrylique (UMA) et le deuxième, le méthacrylate de glycidyle (UGMA). Dans les deux cas, le greffage a été réussi ainsi que la formation de gels, toutefois, la première voie de synthèse était plus rapide et efficace. En effet, les gels obtenus étaient stables aux conditions physiologiques simulées par un tampon phosphate PBS à pH 7, alors que le greffage au méthacrylate de glycidyle dOIDlait des gels instables. La réticulation par les UV s'est révélée peu efficace. Pour l'UMA, elle atteignait environ 12% après 1 min et plafonnait à 43 % après 10 min d'exposition à 365 nm et 8 mW/cm2. Les auteurs ont discuté ces résultats en émettant l'hypothèse d'une activité naturelle antioxydante des ulvanes réduisant l'effet radicalaire des UV pendant la réticulation. Ils ont conclu sur l'intérêt de ces nouveaux gels dans la protection des cultures cellulaires et leur support pour leur croissance.
   

 

Initialement publié dans  la Veille Technologique Britta-Valorial : Algues/21-2011

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