Des ingrédients naturels pour la synthèse chimique

Les sociétés pharmaceutiques, chimiques et cosmétiques réalisent généralement des ingrédients chimiques pour leurs produits à l'aide de catalyseurs onéreux et précieux contenant du métal (qui accélèrent les réactions) ou des solvants organiques dangereux. Pour l'initiative financée par l'UE intitulée AQUACAT (Tailor made lipases for synthetic catalysis in biphasic media: From poly (lactone) applications towards novel sugar esters), les chercheurs ont tenté de développer un processus de production chimique plus écologique inspiré par la nature.

AQUACAT a combiné la chimie physique, la science des polymères et la technologie des enzymes pour convertir une enzyme qui dégrade naturellement les graisses dans l'organisme en catalyseur industriel. Les chercheurs étaient particulièrement intéressés par l'utilisation de cette enzyme pour fabriquer deux produits avec de nombreuses applications importantes dans les industries alimentaire, médicale et cosmétique.

Le premier produit, les nanoparticules de polylactone, peut être utilisé comme de petits véhicules de livraison de médicaments pour transporter les médicaments vers des cellules spécifiques dans le corps. Le second produit, un ester de sucre, contient du sucrose soluble dans l'eau et des lipides solubles dans l'huile qui servent d'émulsifiants non toxiques pour l'alimentation et les cosmétiques. Les esters de sucre peuvent également être utilisés comme substituts de graisse thermostables et faibles en calories pour des produits alimentaires.

Pour réaliser des esters de sucre, le sucrose doit être manipulé chimiquement pour rassembler les triacylglycérols, le principal composant de la graisse végétale et animale. Les chercheurs ont essayé plusieurs moyens de le faire en utilisant la lipase comme catalyseur pour joindre les molécules contenant des lipides avec le sucrose dans une émulsion d'huile et d'eau.

Tout d'abord, ils ont utilisé une lipase de la levure Candida rugosa. Cette dernière ne convertissait toutefois qu'une partie de la molécule de sucrose en ester de sucre.

Ils ont ensuite essayé un cocktail de lipases disponibles dans le commerce provenant de différentes espèces de champignons, mais aucune d'elles n'était active dans le système biphasique d'AQUACAT. Malgré ces obstacles, un ester de sucre de grande pureté produit durant le projet peut être utilisé comme agent tensio-actif dans des produits comme des détergents, des émulsifiants et des agents moussants.

En principe, le processus catalysé par lipase d'AQUACAT peut être utilisé pour produire des produits chimiques de manière durable et écologique, au profit de l'industrie et de la société.