MODÉLISATION DE L’ACTIVITÉ HYDROLYTIQUE DE DEUX GLYCOSIDASES LIBRES DE LA LARVE DE CHARANÇON Rhynchophorus palmarum L. (COLEOPTERA : CURCULIONIDAE) : EFFETS DU pH ET DE LA TEMPÉRATURE

Résumé

Les charançons du palmier, Rhynchophorus palmarum L., constituent une source potentielle de glycosidases. Ces enzymes sont reconnues pour leur intérêt dans diverses applications biotechnologiques. Dans ce contexte, la connaissance aussi complète que possible de leurs paramètres biochimiques et physico-chimiques s’avère une étape importante dans leur optimisation. Dans le présent travail, l'activité catalytique de deux glycosidases (β-glucosidase et β-galactosidase) du suc digestif du dernier stade larvaire de R. palmarum L. a été étudiée en utilisant le para-nitrophényl-β-D-glucopyranoside (pNPG) et l’ortho-nitrophényl-β-D-galactopyranoside (oNPG) comme substrats. Combinant les données expérimentales et la modélisation, diverses propriétés de ces enzymes purifiées ont été déterminées. Ainsi, pour la β-glucosidase (β-glu), les valeurs de 325,4 ± 0,2 K ; 5,28 ± 0,07 et 37,9 ± 0,6 kJ mol-1 ont été obtenues respectivement pour la température optimale, le pH optimum et l'énergie d'activation. En ce qui concerne la β-galactosidase (β-gal), les valeurs de ces paramètres sont dans l’ordre de, 330 ± 1 K ; 5,1 ± 0,1 et 56 ± 9 kJ mol-1. Les valeurs de pKES pour le complexe (β-glucosidase)-substrat sont de 4,25 ± 0,07 et 6,20 ± 0,07 respectivement pour le nucléophile et le donneur de protons. Pour le complexe (β-galactosidase)-substrat, ces valeurs de pKES sont de 4,0 ± 0,1 et 6,2 ± 0,2. La vitesse maximale de la réaction catalysée (Vmax) et la constante de Michaëlis (KM) obtenues sont respectivement de 127 ± 6 U mg-1 et 0,78 ± 0,08 mM pour la β-glu, et 49 ± 2 U mg-1 et 0,77 ± 0,08 mM pour la β-galactosidase. Les paramètres d’inactivation thermique des deux glycosidases de R. palmarum ont été déterminés à l’aide du modèle d’équilibre. Il s’agit de l’enthalpie à l’équilibre , de la température à l’équilibre (Teq), de l’enthalpie libre de la réaction catalysée et de l’enthalpie libre du processus d’inactivation thermique . Pour la β-glu, ces paramètres sont respectivement de 222 ± 4 kJ mol-1 ; 323,0 ± 0,1 K ; 101,9 ± 0,2 kJ mol-1 et 53,37 ± 0,02 kJ mol-1 pour , Teq, et . Ces mêmes paramètres pour la β-gal ont pour valeurs 159 ± 3 kJ mol-1 ; 332,4 ± 0,2 K ; 106,9 ± 0,2 kJ mol-1 et 59,62 ± 0,04 kJ mol-1. Au regard de ces paramètres, la β-gal pourrait être considérée comme la plus stable thermiquement.

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