Surfactine

Définition

La surfactine C est un cyclodepsipeptide avec un rôle de surfactant, un antibiotique lipopeptidique et une lactone macrocyclique. Elle est un produit naturel trouvé dans Bacillus subtilis, B. thuringiensis et B. mojavensis. La surfactine attire de plus en plus l'attention compte tenu de ses nombreuses propriétés bioactives intrigantes.

La surfactine a un rôle d'agent antibactérien, antifongique, antiviral, de surfactant, de métabolite, d'agent antinéoplasique et d'inhibiteur de l'agrégation plaquettaire.

La structure de la surfactine :

La surfactine, de formule chimique C₅₃H₉₃N7O13, est le N-[(3R)-3-hydroxy-13-méthyltétradécanoyl]-L–lpha-glutamyl-L-leucyl-D-leucyl-L-valyl-L–lpha-aspartyl-D-leucyl -L-leucine dans laquelle le groupe carboxy C-terminal a été lactonisé par condensation avec le groupe hydroxy alcoolique.

Explications

La surfactine est un métabolite secondaire produit par les souches de Bacillus qui augmente en fonction de la densité cellulaire et peut conduire à la rupture de la membrane et à la lyse cellulaire, ainsi qu'à la destruction des propriétés de surface qui affectent l'adhésion microbienne. Par conséquent, la surfactine a des propriétés antibactériennes et antibiofilm.

La surfactine a gagné son nom en raison de ses propriétés tensioactives produites par Bacillus subtilis. Il s'agit d'un antibiotique lipopeptide cyclique qui aurait une activité antibactérienne, antifongique, antivirale, anti-mycoplasme et hémolytique.

Origine

La surfactine a été découverte en 1968 comme heptapeptide qui appartient à une famille de lipopeptides. Connue pour sa capacité à réduire la tension superficielle, elle possède également des activités biologiques telles qu'antimicrobiennes et antivirales.

Le mécanisme de synthèse non ribosomique de la surfactine a été découvert plus tard (1991) grâce à des biosurfactants. Les lipopeptides représentent une classe importante de tensioactifs, qui peuvent être appliqués dans de nombreux secteurs industriels tels que l'alimentation, la pharmacie, l'agrochimie, les détergents et les produits de nettoyage.

Actuellement, 75 % des tensioactifs (surfactants) utilisés dans les différents secteurs industriels sont issus de l'industrie pétrochimique. Néanmoins, il existe actuellement des demandes mondiales (concept de chimie verte) pour remplacer les produits pétrochimiques par des produits respectueux de l'environnement, tels que les tensioactifs artificiels par des biosurfactants. La production de biosurfactants est encore coûteuse. Ainsi, une alternative pour réduire les coûts de production est d'utiliser les déchets agro-industriels comme milieu de culture associé à un procédé de purification efficace et évolutif.

De nos jours, les résidus agro-industriels sont utilisés pour produire la surfactine avec des techniques utilisées pour sa valorisation.

Intérêt grandissant

La surfactine intéresse de plus en plus les industries pour :

1. la surfactine a une bonne capacité de réduction de la tension superficielle, ce qui lui permet d'abaisser la tension interfaciale entre deux liquides non miscibles;
2. un composé amphiphile qui peut résister à la fois aux conditions hydrophiles et hydrophobes;
3. lorsqu'elle est utilisée à une faible concentration de 0,005 %, la surfactine de haute pureté peut abaisser la tension superficielle de l'eau de 72 mN/m à 27 mN/m.

Propriétés

Les nombreuses propriétés intéressantes des biosurfactants lipopeptidiques - pour n'en nommer que quelques-unes - les propriétés hémolytiques, antivirales, antifongiques et antibactériennes présentent un intérêt considérable pour la communauté des chercheurs.

La surfactine, l'un des tensioactifs microbiens les plus puissants, est un biosurfactant de type lipopeptide aux caractéristiques physicochimiques et aux fonctions biologiques intéressantes. Cependant, les applications commerciales de la surfactine sont sévèrement limitées par son prix élevé et sa productivité limitée.

Cela est principalement dû au coût de production accru associé à l'utilisation d'un milieu chimiquement défini pour la culture des micro-organismes producteurs de biotensioactifs et aux coûts de purification. Il est crucial de souligner que malgré de nombreux progrès dans les industries des surfactants microbiens, la fabrication à grande échelle de nombreux biosurfactants reste économiquement non viable.

Pour comprendre le rôle du substrat et de la source de carbone dans la production de surfactine, des jus de fruits riches en sources de carbone (raisin, ananas, pomme de cajou) et un milieu pré-optimisé de sels minéraux de glucose (GMSM) ont été comparés pour la production de surfactine dans notre étude. Nous avons observé que la production de surfactine est élevée lorsque le jus de pomme de cajou (concentration maximale de surfactine = 3,65 g/L) et le jus de raisin (concentration maximale de surfactine = 3,16 g/L) sont utilisés comme sources de carbone.

En raison de leurs propriétés uniques, les tensioactifs microbiens sont utiles dans de nombreux domaines, tels que l'assainissement de l'environnement, la dégradation microbienne, la récupération améliorée du pétrole, la recherche sur les médicaments, la fabrication d'aliments, etc.

En rapport avec "surfactine"

• biosurfactant

  

  Un biosurfactant est un composé actif qui est produit à la surface des cellules microbiennes, ou excrété, et qui réduit la tension superficielle...

• surfactant

  

  Un surfactant est une substance lipidique composé de lipoprotéines, de glycérophospholipides, de triglycérides et de cholestérol.

• tensioactif

  

  Un tensioactif est un agent de surface (surfactant) qui peut réduire la tension superficielle d'un liquide par solubilisation.

• agent de surface

  

  Un agent de surface est un composé tensioactif diminuant la tension entre les molécules qui se trouvent à la surface d'un liquide.