Development of innovative chemical and enzymatic strategies for chitin transformation

La chitine est le second biopolymère le plus répandu sur terre après la cellulose. On la retrouve essentiellement dans les crustacés, les insectes et les champignons. Actuellement, ce polysaccharide est majoritairement extrait des carapaces de crustacés dont le procédé comprend deux étapes importantes : la déminéralisation et la déproteinisation. Bien qu'efficace, cette méthode reste à ce jour polluante, énergivore et chronophage. Dans ce manuscrit, nous nous sommes focalisés sur les deux sources de crustacés et d'insectes. Cette dernière a été dictée par l'émergence et le développement de la bioraffinerie de l'insecte. En effet, les cuticules d'insectes possèdent la particularité d'être naturellement pauvres en minéraux (90%) en milieu non conventionnel de type liquide ionique. En fonction de leurs propriétés physicochimiques, de leur cytotoxicité et de l'application visée, trois familles de LIs ont été choisies : les liquides ioniques à base de noyau imidazolium (ILs), les liquides ioniques zwitterioniques (ZILs) et les solvants eutectiques profonds (DES). L'impact de ces prétraitements sur la structure supramoléculaire de la chitine est décrit et nous avons alors mis en évidence, dans certain cas, une rupture du réseau cristallin. Une meilleure accessibilité aux fibres par les enzymes (hydrolyse enzymatique de la chitine) ou par la soude (désacétylation de la chitine) a également été démontréeChitin is the second most common biopolymer on earth after cellulose. It is mainly found in crustaceans, insects and fungi. Currently, this polysaccharide is mainly extracted from crustacean shells. The process includes two important steps: demineralization and deproteinization. Although efficient, this method remains polluting, energy consuming and time consuming. In this manuscript, we focused on the two sources of crustaceans and insects. The latter was dictated by the emergence and development of the insect biorefinery. Indeed, insect cuticles have the particularity of being naturally low in minerals (90%) in non-conventional media of ionic liquid type. Depending on their physicochemical properties, cytotoxicity and intended application, three families of LIs were chosen: imidazolium core-based ionic liquids (ILs), zwitterionic ionic liquids (ZILs) and deep eutectic solvents (DES). The impact of these pretreatments on the supramolecular structure of chitin is described and we have then highlighted, in some cases, a disruption of the crystal lattice. A better accessibility to the fibers by enzymes (enzymatic hydrolysis of chitin) or by soda (deacetylation of chitin) has also been demonstrate