Etude Structurale et Dynamique de Solutions de Sucre Confinées

1.2.2. Les oligo- et polysaccharides

La plupart des hydrates de carbone ne se présentent pas à l'état naturel sous la forme monomérique, mais plutôt sous forme de polymères à plus ou moins longue chaîne. Dans la famille des oligosaccharides, c'est-à-dire des polymères possédant de 2 à 20 carbones, les disaccharides y tiennent une place importante. Ils sont composés de deux oses reliés l'un à l'autre par une liaison glycosidique. Les propriétés des sucres sont très dépendantes de la stéréochimie des molécules et la simple combinaison de deux monosaccharides peut entraîner des comportements et des propriétés tout à fait différents selon qu'ils soient de même nature ou de nature différente. Comme nous avons pu le voir en discutant l'anhydrobiose, le tréhalose et le sucrose sont deux disaccharides non-réducteurs présents en grande quantité dans les organismes anhydrobiotiques. Le tréhalose ou plus exactement l' a--a tréhalose est un di-glucose composé de deux molécules de glucose dans leur conformation a reliées par un oxygène glycosidique. Il intervient dans la nature en tant que réserve énergétique, mais l'industrie agroalimentaire l'utilise également pour protéger les aliments des différentes dégradations inhérentes au froid. Ses principales particularités^2,8 sont d'être: (1) très soluble, (2) peu réactif, (3) de piéger les radicaux libres et (4) de présenter une température de transition vitreuse plus élevée que tous les autres mono- et disaccharides (Tg ~ 393K^9,10). Le sucrose ou saccharose combine pour sa part un cycle glucose et un cycle fructose et intervient principalement dans le transport des sucres dans les plantes.²

Dans la famille des polysaccharides, c'est-à-dire des polymères contenant plus de 20 carbones, nous pouvons citer entres autres exemples la cellulose [Glc(1-4)Glc]_n qui est un composant essentiel de la paroi cellulaire des plantes ainsi que de certains champignons, la chitine [GlcNAc(1- 4)GlcNAc]_n qui est un polysaccharide constitutif de l'exosquelette des arthropodes (crustacés, insectes, mille-pattes, araignées), ou encore l'amidon [Glc(1-4)Glc]_n très répandu chez les plantes et très utilisé dans la fabrication du papier.

Les sucres, glucides ou hydrates de carbone forment donc une classe très importante de molécules biologiques. Ils sont les constituants, entre autres exemples, de coenzymes, d'antibiotiques, de cartilages, de parois cellulaires, du sang et même du matériel génétique avec le D-ribose et le 2- désoxyribose qui sont des composants essentiels de l'ARN et de l'ADN. Ils interviennent également dans de nombreux processus comme le stockage énergétique, la reconnaissance moléculaire, ou dans les phénomènes d'anhydrobiose.¹¹ Mais comment une telle famille de molécules peut-elle être mise en jeu dans des domaines et des processus aussi variés ? La réponse à cette question se trouve dans l'eau, ou plus exactement, dans les interactions sucre / eau.