Désacétylation

Définition

La désacétylation est le processus d'élimination des groupes acétyle de la chitine et de substitution des groupes amino réactifs (liaison simple NH₂). Le degré de désacétylation détermine la teneur en groupes amino libres dans la structure. L'acétylation et la désacétylation des histones assurent un équilibre entre une conformation ouverte et une conformation fermée de la chromatine pour la régulation de la transcription.

Des désacétylations :

L'acétylation des histones est médiée par HAT et la désacétylation est catalysée par la famille HDAC. La rangée supérieure représente les processus d'acétylation/désacétylation des histones médiés par les membres classiques de la famille des HDAC, y compris les classes I, II et IV. L'acétylation des histones provoque une structure de chromatine ouverte, conduisant à une transcription active, tandis que la désacétylation des histones est toujours associée à une répression transcriptionnelle. La rangée du milieu indique un membre de la famille HDAC de classe III, SIRT1, qui désacétyle les substrats d'histones et de protéines, entraînant le silençage génique dans la plupart des cas. La rangée inférieure représente la méthylation des histones comme une autre modification importante des histones. La méthylation des histones est médiée par la HMT, et l'activation ou la répression des gènes par la méthylation des histones dépend du résidu de lysine particulier qui est modifié. HAT, histone acétyltransférase; HDAC, histone désacétylase; HMT, histone méthyltransférase. SIRT1, Sirtuin (homologue de la réglementation 2 des informations de type accouplement silencieux).

Explications

La désacétylation peut être utilisée pour différencier la chitine et le chitosane. La désacétylation est considérée comme une propriété importante du chitosane car il affecte les propriétés physico-chimiques et biologiques telles que les caractéristiques acide-base et électrostatiques, la biodégradabilité, l'auto-agrégation, les propriétés de sorption et la capacité de chélater les ions métalliques.

La solubilité dans un solvant modéré tel que l'acide acétique dilué et plusieurs groupes amine libres comme sites actifs sont deux avantages du chitosane par rapport à la chitine dans de nombreuses réactions chimiques. La désacétylation du chitosane selon les sources, les espèces et les méthodes de préparation varie de 56 % à 99 % et la chitine avec un %désacétylation = 75 ou plus est connue sous le nom de chitosane.

✅ La réaction de désacétylation n'intervient que dans des conditions relativement sévères d'hydrolyse alcaline, en particulier lorsque la chitine est traitée avec une solution aqueuse concentrée de NaOH à une température de 383 à 413 K pendant 4 à 6 h. En règle générale, le degré de désacétylation de la chitine est de 0,8 à 0,9 et n'atteint généralement jamais. La chitine en tant que polysaccharide non ramifié avec des liaisons β-1,4-glycoside forme des structures fibrillaires fixées par des liaisons hydrogène. En règle générale, la proportion de régions cristallines dans la chitine est de 60 à 85 %. Chit est un polymère amorphe-cristallin avec une domination des zones amorphes. La teneur en régions cristallines dépend du degré de désacétylation et ne dépasse pas 50 %.

Bien qu'il soit difficile d'obtenir du chitosane complètement désacétylé, il est possible de préparer du chitosane avec jusqu'à 100 % de désacétylation par traitement alcalin du chitosane sous forme de gel au lieu de sous forme de poudre. Généralement, l'hydrolyse chimique et le traitement enzymatique sont les deux méthodes de désacétylation les plus importantes. Dans l'hydrolyse chimique, des acides ou des alcalis sont utilisés pour désacétyler la chitine, mais la désacétylation alcaline est utilisée plus fréquemment.

Mais, il existe de sérieux problèmes associés au traitement alcalin tels que la consommation d'énergie, le gaspillage de solution alcaline concentrée, la pollution de l'environnement et une large gamme de produits solubles et insolubles. Afin de pallier ces inconvénients pour la désacétylation de la chitine, une méthode enzymatique alternative utilisant des chitine désacétylases a été développée. La méthode enzymatique pour la conversion de la chitine en chitosane fournit un processus contrôlé et non dégradable sans aucun contaminant environnemental par rapport au processus chimique via des solutions alcalines.

Le mécanisme du processus enzymatique est basé sur l'hydrolyse catalysée des liaisons N–acétamido dans la chitine par la chitine désacétylase telle que plusieurs espèces de champignons ou d'insectes. Les enzymes les plus fréquemment utilisées pour la désacytélation de la chitine sont Mucor rouxii, Absidia coerulea, Aspergillus nidulans et deux souches de Colletotrichum lindemuthianum. La conversion enzymatique de la chitine en chitosane a été réalisée en utilisant la chitine-N-désacétylase et en préparant des oligosaccharides de chitine et de chitosane par des enzymes.

Comme le montre la figure 5.4, la chitinase et le lysozyme catalysent l'hydrolyse de la chitine, tandis que la chitosanase catalyse le chitosan pour produire des oligosaccharides de chitine et de chitosan.

En rapport avec "désacétylation"

• chitosane

  

  Le chitosane est un polymère organique dérivé de la chitine qui se trouve beaucoup plus rarement que la chitine dans la nature.

• acétyl-CoA

  

  L'acétyl-coenzyme A, ou acétyl-CoA, est une molécule fondamentale dans le métabolisme de tous les organismes vivants.

• acétylation

  

  Une acétylation est un transfert d'un groupe acétyle CH3-CHO sur une molécule réceptrice.

• acétylation des histones

  

  L'acétylation des histones signifie la suppression de la charge positive de la molécule d'histone, ce qui affaiblit l'interaction entre les groupes phosphate...