Du chitosane à partir de la carapace des insectes

Publié le 9 Mars 2014

La chitine, du grec χιτών signifiant « tunique », est le matériau qui constitue l’exosquelette des insectes. C’est un polymère de N-acétylglucosamine, une molécule dérivée du glucose. C’est le même matériau pour l’exosquelette des crustacés, l’endosquelette des céphalopodes (os de seiche) et comme constituant en proportion variable des coquilles et de la nacre des coquillages. Enfin la paroi des champignons est également à base de chitine. La chitine est donc un des polymères les plus abondants sur Terre.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes
Du chitosane à partir de la carapace des insectes

La chitine a été isolée pour la première fois, sur un champignon en 1811, par le pharmacien, botaniste et chimiste Henri Braconnot, directeur du jardin botanique de Nancy (ci-contre). En traitant la chitine avec de la potasse concentrée à température élevée, Charles Rouget a obtenu en 1859 un polysaccharide soluble en milieu acide, qui a été baptisé chitosane en 1894. En fait le chitosane diffère de la chitine essentiellement par le degré de polymérisation.

Aujourd’hui le chitosane est obtenu par réaction chimique ou enzymatique principalement à partir de déchets de crustacés (crevettes décortiquées). Pour produire 1 kg de chitosane il faut entre 10 et 25 kg de carapace.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes

Le chitosane est particulièrement intéressant car il est biodégradable et biocompatible, notamment avec le sang. En outre il modère la croissance des bactéries et des mycoses

Ses applications sont nombreuses.

En diététique, sous forme nutraceutique, il fixerait les lipides qui, non métabolisées, ne seraient pas absorbées par l’organisme et éliminées par les voies naturelles. En 2012 l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a validé le lien entre consommation de chitosane et régulation des taux sanguins de cholestérol-LDL (le mauvais). En revanche, elle a réfuté et interdit les allégations concernant la réduction de la masse corporelle, du temps de transit intestinal et de l’inflammation. Il interfèrerait avec l’absorption de certains médicaments et provoquerait des effets indésirables. Il est déconseillé aux femmes enceintes et aux personnes allergiques aux crustacés.

Le chitosane est également employé en médecine régénérative des tissus et des os. Appliqué en bandages sur des brûlures, il présente l’intérêt d’accélérer la guérison des plaies sans laisser de cicatrices. Il permet également la vectorisation de molécules biologiquement actives. Cela étant toutes les préparations de chitosane ne seraient pas d’efficacité équivalente du fait de différences de structures.

Le chitosane est également utilisé en traitement des eaux pour complexer les métaux lourds, les graisses et certains composés phosphorés, et réduire la turbidité de l'eau.

Il est autorisé depuis 2011 en vinification pour son action sur les levures de contamination du genre Brettanomyces qui confèrent des odeurs animales désagréables au vin. D’autres applications sont envisagées en œnologie.

Bref, ses nombreuses applications – notamment pour la perte de poids et surtout aux Etats-Unis - en font un produit convoité dont le marché international est en pleine croissance. De nouvelles sources de chitine sont recherchées. L’utilisation de carapaces de crustacées est en effet limitée, car on n’imagine pas produire spécialement des crevettes pour obtenir du chitosane.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes

En France, une société poursuit entre autres des travaux sur la production de chitosane à partir de chitine d’insectes. Ynsect, société fondée en 2011, s’est lancée dans la valorisation de la biomasse d’insectes avec le concept de bioraffinerie, déjà connu pour la biomasse végétale et développé notamment dans la cadre du Pôle de compétitivité à vocation mondiale Industries & Agroressources.

Les objectifs de Ynsect sont de développer des produits d’intérêt riches en protéines pour l’alimentation animale, notamment en aquaculture et aviculture.

A côté de produits à destination alimentaire, Ynsect, qui collabore en R&D avec de nombreux centres de recherche comme CEA, INRA, IRSTEA, IFREMER, AgroParisTech, etc. cherche également à développer par bioraffinerie des produits à haute valeur ajoutée, parmi lesquels des nutriments riches en acides aminés tels que la lysine, la cystéine, ou la méthionine et en acides gras (saturés et insaturés). Le chitosane fait évidemment partie des produits visés par Ynsect. Le chitosane a partir de chitine d’insectes pourrait avoir des propriétés supérieures à celui obtenu à partir de crustacés. L’entreprise a récemment été primée au Concours national de jeunes entreprises en Biotechnologies du Génopole remis au cours du Salon Pollutec en décembre 2013.

Le projet européen ChitoBioEngineering, lancé en 2011 et mené par l’Université allemande de Münster, avec des partenaires industriels belges et allemands, vise à obtenir le chitosane – sans utiliser de chitine animale - par des méthodes biotechnologiques en fermenteur tout en améliorant son efficacité chez l’homme. La recherche de la souche bactérienne optimale pour la production à une grande échelle est en cours.

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