Pectine

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Les pectines (du grec ancien / pêktós, « épaissi, caillé »), ou plus largement les substances pectiques, sont des polyosides, rattachées aux glucides. Ce sont des substances exclusivement d'origine végétale. La pectine est présente en grande quantité dans certaines algues, dans les pépins et les zestes de groseilles, pomme et coing.
Pectine

Les pectines (du grec ancien / pêktós, « épaissi, caillé »), ou plus largement les substances pectiques, sont des polyosides, rattachées aux glucides. Ce sont des substances exclusivement d'origine végétale. La pectine est présente en grande quantité dans certaines algues, dans les pépins et les zestes de groseilles, pomme et coing.

Composition chimique

acide polygalacturonique en zig-zag Les pectines sont des polymères de polysaccharides acides. Les pectines sont composées d'une chaîne principale d'acide uronique lié en 1-4. Régulièrement entre ces monomères s'intercalent des molécules de rhamnoses par des liaisons 1-2 et 1-4. Ce type de liaison entre les molécules d'acide uronique et de rhamnose forme des coudes. La macromolécule de pectine ressemble à un zig-zag. Cet agencement donne des propriétés particulières aux pectines. Pour complèter la composition chimique des pectines il faut préciser qu'il existe des ramifications au niveau des acides uroniques comme au niveau du rhamnose par des molécules (ex galactane, arabinane etc.). Cette grande hétérogénéité fait que l'on doit plutôt parler des pectines que de la pectine. De plus cette diversité fait des pectines des molécules complexes. Formation d'un coude par la présence de rhamnose

Propriétés chimiques

Les molécules d'acide uroniques possèdent des fonctions carboxyles. Cette fonction confère aux pectines la capacité d'échanger des ions. Dans le cas des parois végétales ces ions sont surtout le calcium provenant de la circulation apoplasmique. Ces ions bivalents ont la capacité de former des ponts calciques entre deux groupements carboxyles de deux molécules de pectine différentes. La cellule contrôle la proportion de fonction carboxyle. En effet elle peut estérifier de manière réversible ses fonctions en les méthylant par une pectine-méthylestérase. Selon la proportion de monomères méthylés ou non, la chaîne est plus ou moins acide. Cette acidité est également controlée par des pompes à proton régulé notamment par l'auxine. La concentration forte en protons provoque alors le remplacement du calcium. En conclusion un forte proportion de fonction carboxyle dans un pH alcalin favorise la cohésion des molécule de pectines entre-elles. Des chaînes peuvent ainsi se lier et les pectines forment alors un gel. De même qu'une augmentation de la méthylation couplé à une forte aciditée favorise le relâchement de la pectine. Expérimentalement, les chercheurs peuvent interrompre cette gélification en enlevant artificiellement le calcium. Ceci est réalisé lors de l'extraction par l'EDTA, qui est un chélateur puissant du calcium. Ceci peut également être réalisé aussi si on abaisse le pH.

Rôles physiologiques

Les pectines sont un des constituants de la paroi végétale. Elles sont également le composé prédominant au sein de la lamelle moyenne. Elles maintiennent ensemble les cellules des tissus végétaux. Les pectines jouent un rôle structural dépendant des conditions ioniques du milieu (rapport H+/Ca++). Les chaînes formées sont reliées entre elles pour constituer un réseau ou gel. Cet ensemble permet d'emmagasiner grande quantité d'eau. L'hydrolyse des pectines est remarquable lors de la maturation des fruits lorsque les fibres de cellulose deviennent plus lâches.

Applications industrielles

L'hydrolyse des pectines est nécessaire pour permettre la clarification spontanée des jus de fruits ou des moûts avant fermentation alcoolique comme dans le cas de l'élaboration du vin rosé. Elle est alors réalisée par enzymage.

Modification génétique

Des chercheurs américains ont modifié le génome de la tomate. Cette modification porte sur les gènes codants la formation des pectines. Ceci se traduit par un pourcentage de pectines moindre dans les tomates transgéniques. Cette déficience en pectine permet d'obtenir des tomates plus fermes plus longtemps. Ces tomates sont les premiers végétaux transgéniques comestibles mis sur le marché américain.

Intérêt médical

La pectine semble avoir des propriétés entérosorbantes, c'est à dire qu'elle peut adsorber certains métaux lourds et radionucléides lors de son passage dans le tube digestif. Cette propriété pourrait être liée à sa capacité à échanger des ions. La pectine est selon des scientifiques de Bélarus capable d'aider l'organisme à ne pas absorber certains radionucléides, dont le Cesium137 radioactif, et ceci, sans les effets secondaires des chélateurs chimiques, mais avec d'autres effets. Elle semble aussi pouvoir aider l'organisme à mieux ou plus rapidement se débarasser du Césium qu'il contient ; Son efficacité est discutée, mais la pectine est par exemple utilisée en complément alimentaire chez les enfants vivant dans les zones exposées aux retombées de Tchernobyl, qui sont victimes de pathologies liées à l'accumulation du césium ingéré avec la boisson ou la nourriture. NesterenkoDirecteur de institut de mesures indépendant biélorusse Belradcite une expérience ayant porté sur 64 enfants du district bélarus de Gomel, très contaminé par les retombées de Tchernobyl. Ces enfants ont passé un mois dans un sanatorium où ils n'ont consommé que de la nourriture non contaminée. Un groupe-témoin a pris de la pectine matin et soir ; l'autre, un placebo. Après un mois, les enfants du groupe pectine ont vu leur taux de césium-137 diminuer de 62, 6 %. Dans l'autre groupe, le césium n'a baissé que de 13, 9%V.B. Nesterenko et al, Reducing the 137Cs-load in the organism of « Chernobyl » children with apple-pectin, Swiss Med wkly, 134 (2004) p. 24. L'ACROAssociation pour le Contrôle de la Radioactivité de l'Ouest, Laboratoire indépendant d'analyse de la radioactivité a également en France trouvé que des enfants ayant reçu de la pectine lors de leur séjour en France ont vu (en moyenne)leur contamination au Césium 137 baisser de 31% contre seulement 15% chez cheux qui n'en ont pas reçu (hors la part naturellement présente dans l'alimentation). Toujours selon l'ACRO, la pectine augmente et accélère l'exportation du césium, mais moins rapidement que le disent ceux qui l'ont promu(dec 2004). Des ONG aident les familles à se fournir en « Vitapect », pour que leurs enfants puissent en faire des cures régulières (3 par an idéalement, selon les promoteurs de la pectine), tout en ayant conscience qu'une meilleure solution serait de reloger les familles dans des zones non contaminées.

Intérêt culinaire

Test de la perle pour déterminer la cuisson optimale de la gelée de coings Une étude Flavour release from pectin gels: Effects of texture, molecular interactions and aroma compounds diffusion (REGA Barbara ; GUICHARD Elisabeth ; VOILLEY Andrée, in "Sciences des aliments", 2002, vol. 22, no3, pp. 235-248, 14 p. ISSN 0240-8813, récente n'a pas trouvé d'interaction moléculaire spécifique entre arômes et pectine, mais confirme que la pectine, même à faible dose (0, 1 %) ne modifie pas les composés arômatiques ; elle les bloque ou freine simplement, y compris les plus volatils et/ou hydrophobes, dans les confitures ou gelées. Ces molécules aromatiques sont encagées dans le maillage tridimentionnel des molécules de pectines, mais elles sont pour partie relachée et reconnues par les papilles gustatives et l'odorat lorsque la gelée est mangée. La pectine est couramment présente dans le règne végétal. La pectine du commerce, dont celle souvent utilisée pour épaissir les confitures et les gelées est extraite du marc de pommes desséchées. Elle est vendue sous forme liquide ou de cristaux. On trouve aussi du sucre pré-additionné de pectine. La réussite des confitures et des gelées dépend de la proportion de sucre, de pectine et d'acides contenus dans les fruits utilisés.

Dégradation

La pectine est une molécule relativement stable, résistant à des températures de plus de 100 °C, mais elle est dans la nature dégradée par des enzymes (« pectine lyase ») produites par des microbes ou champignons, dont certains (saccharomyces cerevisiae , Bacillus subtilis, levures...) ont été étudiés pour d'éventuels usages industriels. De nombreuses espèces phytopathogènes(ex : Erwinia carotovora , bactérie phytopathogène résistante au froid) sécrètent probablement de tels enzymes, nécessaires pour attaquer les cellules végétales. L'utilisation de ces enzymes est à la base de la clarification des jus de fruits comme par exemple lors de l'opération de débourbage dans la vinification des vins blancs et des vins rosés

Voir aussi

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Sujets connexes
Acide uronique   Algue   Auxine   Bacillus subtilis   Calcium   Catastrophe de Tchernobyl   Coing   Colloïde   Confiture   Débourbage   EDTA   Eau   Enzyme   Fruit   Gelée   Gelée de coings   Glucide   Gomel   Grec ancien   Groseille   Génome   Hydrophobe   Ion   Moût   Organisme génétiquement modifié   Pomme   Radioactivité   Saccharomyces cerevisiae   Sanatorium   Sucre   Tomate   Vin rosé  
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