Les Lipases

Les Lipases Les lipases forment une famille hétérogène d’enzymes capables d’hydrolyser les triglycérides à longues chaînes d’acides gras en glycérol et en acides gras correspondants. Elles ont été mises en évidence, dès 1901, chez des bactéries telles que Baclllus prodlgiosus, Baclllus pyocyaneus et Bacillus fluorescens (maintenant dénommées respectivement Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginasa et Pseudomonas fluorescens).

Les lipases constituent une classe particulière d’estérases capables d’hydrolyser des esters carboxyliques agrégés en phase queuse (Sarda et al. , 1958). La réaction de catalyse nécessite une molécule d’eau et se déroule à l’interface eau / substrat insoluble. Dès lors, le des carboxylestérase a a or 7 longues chaines d’aci 5 b. une activité particuliè triglycérides (huile d’ ies comme étant ‘acylglycérides ? lipases montrent ipides riches en imales et végétales, etc. ) a conduit au choix du terme triacylglyc rol acyl-hydrolase (E.

C. 3. 1 . 1. 3) comme dénomination officielle. Les lipases sont également couramment dénommées triglycérides lipases ou tributyrases. CLASSIFICATION DES LIPASES Les lipases sont largement répandues dans la nature où elles ont un rôle physiologique important dans le métabolisme des graisses. On les retrouve aussi bien dans le règne végétal, chez les invertébrés et les vertébrés mais également chez de nombreux microorganismes, principalement sous forme de protéines extracellulaires. . Les lipases végétales Les lipases sont largement répandues au sein de la plante bien qu’on les retrouve principalement dans I les graines où les triglycérides sont stockés dans des structures intracellulaires appelées oléosomes. Sous l’action des lipases, ces riglycérides sont hydrolysés sous forme d’acides gras dont le rôle est de fournir l’énergie nécessaire à la germination de la graine et au développement de la jeune plante.

Les lipases végétales interviennent également dans le métabolisme, le réarrangement et la dégradation de la chlorophylle lors de la croissance et de la sénescence des feuilles ainsi que dans le processus de mûrissement des fruits. Chez les plantes supérieures, les lipases interviennent dans la biosynthèse de transducteur intervenant dans les mécanismes de régulation ou de défense contre une ariété de pathogènes. D’un point de vue industriel, l’intérêt des lipases végétales n’a cessé de s’accroitre depuls quelques années, notamment dans le domaine de la biotransformation de lipides.

En effet, les lipases végétales sont facilement isolées à partir de graines(Hassanien et al. , 1986) et elles présentent des spécificités de substrat atypique comparées aux lipases microbiennes (Pahoja et al„ 2002). Par exemple, la lipase des graines de colza (Brassica napus), obtenue par simple homogénéisation de graine dans un tampon adéquat, est utilisée industriellement dans la odification d’huile de tournesol ou dans l’enrichissement de l’huile de primevère en acide y-linolénique (Hassanien et al. 1986 ; Hills et al. , 1989). 2. Les lipases de mammifères Les lipides constituent pour les mammifères une source énergétique essentielle et avantageuse de par leur faible densité. Chez l’homme, ainsi que chez d’autres vertébrés, les lipases interviennent dans le contrôle de la digestion, de l’absorption et de la reconstitution des graisses. Les lipases de mammifères peuve PAG » rif 7 digestion, de l’absorption et de la reconstitution des graisses. Les lipases de mammifères peuvent être classées en trois groupes.

Le premier est constitué par les lipases associées à la digestion, telles que les lipases linguale, pharyngale, gastrique et pancréatique. Le second groupe correspond aux lipases présentes dans le cerveau, les muscles, les artères, les reins, la rate, la langue, le foie et les tissus adipeux. Le troisième groupe correspond aux lipases produites par les glandes galactogènes produisant le lait maternel. 3. Les lipases microbiennes Les lipases sont largement répandues chez les bactéries, les evures et les champignons filamenteux.

Elles sont aussi bien produites chez les bactéries Gram + telles que celles des genres Bacillus et Staphylococcus que par des bactéries Gram – telles que Pseudomonas. Elles sont également largement répandues chez les levures du genre Candida ou Geotrichum ainsi que chez les champignons filamenteux tels que Rhizopus ou Thermomyces. Bien que les premières lipases étudiées étaient d’origine animale, l’intérêt des lipases microbiennes n’a cessé de s’accroître au cours des 25 dernières années, principalement en raison du grand ombre d’applications qu’elles offrent dans des domaines très variés.

Les lipases microbiennes présentent comme avantages d’une part, d’avoir des procédés de fabrication relativement simples comparés aux lipases d’origine animale et d’autre part, d’avoir une plus grande stabilité vis-à-vis de la température, des détergents et des enzymes protéolytiques. Ces caractéristiques ont permis le développement de nombreuses applications pour les lipases microbiennes qui ont abouti à de nombreux produits commerciaux. Réactions d’estérification et de transestérification catalysées par es lipas PAGF3C,F7 produits commerciaux. es lipases autres que l’hydrolyse Estérification et thioestérification RCOOH + ROH RCOOR + H20 RCOOH + R’SH RCOSR’ + H20 Transestérification Interestérification : RI COOR’I + R2COOR’2 – RICOOR2 + R2COORl’ Alcoolyse: RI COORI’ + R20H RI COOR2 + RI’OH Acidolyse : RI COORI’ + R2COOH RI COOR2 + RI’COOH PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES DES LIPASES Les lipases bactériennes ont en général un pH optimum neutre ou légèrement alcalin (8-8,5) (Lawrence, 1 967) tandis que les lipases d’origine fongique ont un pH optimum neutre ou égèrement acide : 6,5 pour celle de Geotrichum candidum (Veeraragavan et al. 1990) ; 5,6 pour celle de Rhyzopus delemar (Iwai et al. , 1974). Cependant, il existe des lipases conservant une bonne activité à des pH plus extrêmes. Celles de Pseudomonas fragl (Watanabe et al. , 1977), Mucor javanicus (Roblain et al. , 1989) ont un pH optimum situé entre 8 et 10 tandis que celle de Torulopsis sp- (Waller et al. , 1987) conserve 80 % de son activité à pH 3. D’autre part, certaines lipases sont stables et actives dans une large gamme de valeurs de pH. La lipase de

Pseudomonas cepacia conserve 100 % de son activité après incubation durant 24 h à 30 pour une gamme de pH variant de 3 à 11 (Sugihara et al. , 1992) tandis que celle de Fusarium heterosporum est stable dans une gamme de pH variant de 4 à 10 (Shimada et al. , 1993). La température optimale des lipases est souvent comprise entre 30 et 40 oc. En général, les lipases d’origine végétale ou animale sont peu thermostables contrairement aux lipases microbiennes. En effet, Humicola lanuginosa produit une lipase dont l’activité optimale est de 45 oc (Che ornar et al. , 1987) tan certaines souch