Pectine

Pectine

Les pectines (du grec ancien πηκτός / pêktós, « épaissi, caillé »), ou plus largement les substances pectiques, sont des polyosides, rattachées aux glucides. Ce sont des substances exclusivement dorigine végétale. La pectine est présente en grande quantité dans les pépins et les zestes de groseilles, pommes, coings et agrumes.

Sommaire

Composition chimique

acide polygalacturonique en zig-zag.

Les pectines sont des polymères de polysaccharides acides. Les pectines sont composées dune chaîne principale dacide uronique lié en 1-4. Régulièrement entre ces monomères sintercalent des molécules de rhamnoses par des liaisons 1-2 et 1-4. Ce type de liaison entre les molécules dacide 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 compléter la composition chimique des pectines il faut préciser quil existe des ramifications au niveau des acides uroniques comme au niveau du rhamnose par des molécules (ex galactane, arabinaneetc.). Cette grande hétérogénéité fait que lon doit plutôt parler des pectines que de la pectine. De plus cette diversité fait des pectines des molécules complexes.


Propriétés chimiques

Les molécules dacide uroniques possèdent des fonctions carboxyles. Cette fonction confère aux pectines la capacité déchanger 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 contrôlée par des pompes à protons régulé notamment par lauxine. La concentration forte en protons provoque alors le remplacement du calcium.

En conclusion, une forte proportion de fonction carboxyle dans un pH alcalin favorise la cohésion des molécules de pectines entre elles. Des chaînes peuvent ainsi se lier et les pectines forment alors un gel. De même quune augmentation de la méthylation couplé à une forte acidité favorise le relâchement de la pectine. Expérimentalement, les chercheurs peuvent interrompre cette gélification en enlevant artificiellement le calcium. Ceci est réalisé lors de lextraction par lEDTA, 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 demmagasiner une grande quantité deau. Lhydrolyse des pectines est remarquable lors de la maturation des fruits lorsque les fibres de cellulose deviennent plus lâches.

Applications industrielles

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

Intérêt culinaire

Test de la perle pour déterminer la cuisson optimale de la gelée de coings.

Une étude[1] récente na pas trouvé dinteraction moléculaire spécifique entre arômes et pectine, mais confirme que la pectine, même à faible dose (0,1 %) ne modifie pas les composés aromatiques ; elle les bloque ou en freine lextraction spontanée dans les confitures ou gelées lorsquils sont volatils et/ou hydrophobes. Ces molécules aromatiques sont encagées dans le maillage tridimensionnel des molécules de pectines, mais elles sont pour partie relâchée et reconnues par les papilles gustatives et lodorat lorsque la confiture ou 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. Lunion européenne autorise lutilisation de la pectine comme texturant alimentaire, sous le numéro E440.

La réussite des confitures et des gelées dépend de la proportion de sucre, de pectine et dacides contenus dans les fruits utilisés.

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 dobtenir des tomates plus fermes plus longtemps. Ces tomates sont les premiers végétaux transgéniques comestibles mis sur le marché américain.

Intérêt médical

La pectine a des propriétés entérosorbantes, cest-à-dire quelle 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 biélorusses, capable daider lorganisme à ne pas absorber certains radionucléides, dont le césium 137 radioactif, et ceci, sans les effets secondaires des chélateurs chimiques, mais avec dautres effets. Elle semble aussi pouvoir aider lorganisme à mieux ou plus rapidement se débarrasser du Césium quil 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 laccumulation du césium ingéré avec la boisson ou la nourriture. Le Professeur Vassili Nesterenko[2] cite[3] 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 ils nont consommé que de la nourriture non contaminée. Un groupe-témoin a pris de la pectine matin et soir ; lautre, un placebo. Après un mois, les enfants du groupe pectine ont vu leur taux de césium 137 diminuer de 62,6 %. Dans lautre groupe, le césium na baissé que de 13,9 %[4].

Le Pr Nesterenko a comparé les comprimés effervescents ukrainiens de pectine de pomme à des algues connues pour leur capacité de fixer le césium (spiruline), ainsi quà une préparation développée à Minsk, tirée des résidus séchés de pomme, obtenus après lextraction du jus. Les experts du Centre de Recherche de la Commission Européenne à Ispra ont analysé cette préparation et noté quelle contient 15 à 16 % de pectine. Mélangée à de leau ou du lait, cette forme galénique est mieux acceptée et tolérée par les enfants et au moins aussi efficace que les tablettes effervescentes dUkraine, et beaucoup plus efficaces que la spiruline. Ces résultats ont justifié le développement par l'Institut BELRAD de cette poudre enrichie de vitamines et doligoéléments, sous le nom de Vitapect®. Vitapect® a été enregistré en Biélorussie et donné aux enfants de villages fortement contaminés, pour des cures de 3 à 4 semaines. Environ 200 000 enfants de Biélorussie ont reçu cette préparation, avec un contrôle radiamétrique du Cs137 incorporé, avant et après la cure.

Nesterenko a aussi démontré que 3 à 4 cures de 4 semaines de pectine par an, distribué aux enfants dans les écoles de villages hautement contaminés, parvenaient à maintenir la charge en Csl37 au-dessous du seuil de 50 becquerels par kilo de poids (Bq/kg), seuil à partir duquel Bandajevsky observe des lésions irréversibles au niveau du cœur, de lœil, du système immunitaire et endocrinien, ou dautres organes[5].

LAssociation pour le Contrôle de la Radioactivité dans lOuest a également trouvé que des enfants ayant reçu de la pectine lors de leur séjour en France ont vu leur contamination au césium 137 baisser de 31 % en moyenne contre seulement 15 % chez ceux qui nen ont pas reçu hors la part naturellement présente dans lalimentation. Toujours selon lACRO, la pectine augmente et accélère lexportation du césium, mais moins rapidement que le disent ceux qui lont promu[6].

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 quune meilleure solution serait de reloger les familles dans des zones non contaminées.

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 déventuels usages industriels[7]. De nombreuses espèces phytopathogènes (ex[8] : Erwinia carotovora, bactérie phytopathogène résistante au froid) sécrètent probablement de tels enzymes, nécessaires pour attaquer les cellules végétales. Lutilisation de ces enzymes est à la base de la clarification des jus de fruits comme par exemple lors de lopération de débourbage dans la vinification des vins blancs et des vins rosés.

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Notes et références

  1. 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, no 3, p. 235-248, 14 p. ISSN 0240-8813, (anglais) Fiche Inist.
  2. Directeur de linstitut indépendant de Radioprotection Belrad.
  3. Article de Libération, du 8 mai 2004.
  4. (en) 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.
  5. (en) Bandazhevsky Y.I. Chronic Csl37 incorporation in childrens organs, SMW 133: 488-490, 2004 www.SMW.ch / Bandajevsky Y.I. & Bandajevskaya G. revue de cardiologie française CARDINALE Tome XV, no 8 p. 40-43, octobre 2003.
  6. Page de lACRO consacrée à la pectine (décembre 2004).
  7. Fiche Inist ; Mise en évidence dune évidence dune activité pectine-lyase chez Bacillus subtilis (Pectin-lyase activity in Bacillus subtilis), Comptes rendus de lAcadémie des sciences).
  8. Fiche Inist concernant une étude de luniversité de Rouen.

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Pectine de Wikipédia en français (auteurs)

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