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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Biopolymères Interactions Assemblages

Caractérisation structurale d’amidons natifs et hydrolysés, et de leurs polymères

amidon

Des zones cristallines (microcristaux de cellulose ou lamelles cristallines d'amidon) ont été isolées par hydrolyse acide pour étudier leur structure propre notamment par diffraction des rayons X et RMN [56, 28] et leurs interactions avec d'autres constituants (modèles de paroi végétale [45]). Dans le cas de l'amidon, il est possible de recristalliser l'amylosesoit à partir de solution [10, 54, 43], soit au cours de synthèse enzymatiquein vitro[55, 56], dans les différentes formes cristallines présentes dans les amidons natifs ou transformés. Nous avons ainsi obtenu une structure 3D [10, 54] d'un des polymorphes à une résolution jamais obtenue auparavant pour un polymère (0,13nm) et, par RMN du solide haute résolution, sur des cristaux d'amylose marqués [56], des mesures fines des distances entre atomes de carbone au sein de la structure d'un autre polymorphe.

Tous ces résultats peuvent être interprétés en termes d'auto-association et de comportements-type d'enchevêtrement/cristallisation des biopolymères, avec de fortes homologies entre la biosynthèsein vivoet les expériencesin vitrod'une part, et entre l'amidon et polymères synthétiques d'autre part [37]. Enfin, desmatériaux hybridesà base de mélanges de carboxyméthylcellulose, ou d’amylose, peuvent être préparés avec des nanotubes de carbone permettant de sélectionner leurs propriétés optiques ou  conductrices sans modifier leurs propriétés mécaniques dans la perspective de la conception de biocapteurs [40, 11, 0].

 

caractérisation de la structure de l'amidon

  

Le développement de méthodes complètes, rapides et simples utilisant le couplage A4F-MALLS (Fractionnement par croisement de deux flux et Diffusion de la lumière multiangulaire) et l’HDC-SEC-MALLS-QELS (Chromatographie hydrodynamique et chromatographie d’Exclusion Stérique et Diffusion de la lumière en modes statique et dynamique), a permis d’étudier la structure de macromolécules hautement ramifiées, telles que l’amylopectine. Grâce à leur débit élevé et leur haute résolution, les interprétations sont facilitées et fiabilisées. La structure et la variabilité moléculaires d’une série d’amidons de manioc a ainsi pu être comparée à des amidons de maïs, ce qui a permis de réduire l’impact environnemental de la plante sur la structure de son amidon.