Procédé d obtention d oligosaccharides anioniques (oligouronides et oligosaccharides sulfates) par dégradation enzymatique des polysaccharides d algues marines

Abstract

La paroi de l algue verte Ulva lactuca contient un homopolymère d acides glucuroniques liés en b-(1®4) non sulfatés : le glucuronane et un deuxième polysaccharide sulfatés de structure complexe nommé ulvane. Dans le but de produire des oligoglucuronanes et des ligoulvanes, un procédé d extraction du glucuronane et des ulvanes a été mis au point. Dans un deuxième temps, nous avons cherché à produire des oligomères à partir des polysaccharides purifiés. La dégradation radicalaire s est avérée efficace pour dégrader le polymère d ulvane en molécules de masse molaire faible, mais elle ne nous a pas permis d obtenir les oligomères d ulvane. Nous avons donc recherché des microorganismes exprimant une activité dépolymérisante sur le polysaccharide d Ulva lactuca. La souche PEC2 a été isolée, elle est proche d Ochrobactrum triticii, elle exprime une activité glucuronane lyase (GL3) et une activité ulvane lyase (UL2). Les deux enzymes GL3 et UL2 dégradent respectivement les b-(1®4) glucuronanes et les a-(1®4), b-(1®4) rhamnoglucuronane sulfaté. L utilisation de ces deux nouvelles activités lyase a permis la production d une quantité importante de b-D-(4,5)-oligoglucuronanes et b-D-(4,5) ligorhamnoglucuronanes sulfatés par clivage du glucuronane et de l ulvane isolés d Ulva lactuca. Des oligomères de différents dp ont été purifiées par chromatographie liquide basse pression (exclusion stérique) et caractérisés par RMN 1H et ESI-Q/TOF-MS. Ces oligomères appliqués sur des plants de tomate ont induit l augmentation d activités enzymatiques associées aux mécanismes de défense naturelle des plantes contre des pathogènes.In the green algae Ulva lactuca the cell-wall contains two anionic polysaccharides, a homopolymer of glucuronic acid b-(1®4) linked called glucuronan and a sulphated heteropolymer called ulvan. In order to produce pure oligomers from the ulva polysaccharide extracts, a purification process was developed. Low molecular weight molecules were first obtained under a radical degradation, but no oligosaccharides were produced. In order to obtain such oligomers, a strain called PEC2 was selected. The strain closed to the Ochrobactrum triticii species was able to produce a glucuronan lyase (GL3) and an ulvan lyase (UL2). The GL3 extract allows the degradation of b-(1®4) glucuronans and the UL2 extract degrades a-(1®4), b-(1®4) sulfated rhamnoglucuronans. Various b-D-(4,5)-unsaturated oligoglucuronans and sulphated b-D-(4,5)-unsaturated oligorhamnoglucuronans with specific dp were produced and purified using low pressure liquid chromatography (size exclusion). Then they were analyzed by 1H NMR spectroscopy and ESI-Q/TOF-MS. These oligomers applied on tomato plants were shown to induce an increase of enzymatic activities known to be essential against plant pathogens.AMIENS-BU Sciences (800212103) / SudocSudocFranceF