Les sous-produits de poisson représentent une menace sérieuse pour l’environnement. Leur élimination par une méthode simple et peu coûteuse est nécessaire. Le chitosan est un polymère naturel et biodégradable dérivé de la carapace des crevettes et d’autres crustacés.
La chitine, ce polymère naturel
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La chitine et son dérivé le chitosan sont les polymères naturels les plus abondants à la surface de la terre après la cellulose. Ce sont des polymères de structures que l’on trouve dans la carapace des animaux à squelette externe, comme les insectes, les crustacés mais aussi dans les parois des champignons, les ailes de papillon ou même la truffe. Tous les polymères naturels, cellulose, alginates… sont soit neutre soit anionique. Le chitosan est le seul polymère cationique et c’est cette particularité qui lui confère ses propriétés particulières.
Le chitosan revalorisé à partir de déchets de crustacés
Le chitosan est obtenu à partir du retraitement des déchets de l’industrie agro-alimentaire. De grands efforts ont été concentrés sur la réduction du traitement des déchets de crustacés pour la production de chitine par des procédés thermochimiques assistés par micro-ondes, ultrasons ou auto-clavage.
La chitine est formée d’une chaîne linéaire de groupes acétylgucosamine tandis que le chitosan est récupéré en éliminant suffisamment de groupes acétyle (CH3-CO)
Les propriétés du chitosan
Le chitosane est un biopolymère cationique composé de glucosamine et de N-acétyl-glucosamine associées par des liaisons. Cette macro-molécule n’est pas soluble dans l’eau, ce qui limite sa large application dans l’industrie médicale et alimentaire.
Le chitosane dissous a des propriétés antimicrobiennes et de liaison aux métaux et forme des perles, gels, fibres, films et échafaudages.
Chitosan ayant un groupe amino libre est le plus utile de la chitine. Le chitosan est un polymère biodégradable non toxique de poids moléculaire élevé.
Les usages du chitosan
Le chitosan peut-être utilisé dans le traitement de l’eau pour éliminer les métaux lourds et les pesticides mais aussi dans l’industrie cosmétique en substitution d’additifs de synthèse.
De nombreuses applications médicales et agricoles sont en cours d’élaboration ou d’essais et font l’objet de plusieurs programmes de recherche financés par la CE.
En agriculture, le chitosan est un éliciteur des défenses naturelles des plantes. Appliqué sur une plante celle-ci reconnait le chitosan et identifie cette application comme l’agression d’un champignon ou d’un insecte, elle mobilise alors ses mécanismes de défenses et se trouve ainsi prête à réagir rapidement lorsqu’une agression réelle se produit, il permet ainsi de se passer de l’aide des pesticides.
Grâce à ses propriétés antiseptiques, germicides, antibactériennes, fongicides et antivirales, il peut également servir d’emballage alimentaire. Des expériences en laboratoire ont montré que la durée de conservation des échantillons de pain conditionnés avec des films composites à base de chitosan était deux fois plus longue que celle des échantillons conditionnés avec des films synthétiques. Les consommateurs exigent de plus en plus que les matériaux d’emballage soient formulés à partir de matériaux naturels, respectueux de l’environnement et biodégradables tout en améliorant la conservation des aliments. Ce nouveau matériau d’emballage alimentaire que nous avons développé a le potentiel d’être un matériau utile dans la technologie alimentaire
Le chitosan fixateur de polluants
Utilisés comme agent de chélation, la chitine et ses dérivés servent au traitement des eaux potables en séparant les composés organiques et les métaux lourds et des eaux usées en précipitant certains déchets anioniques et en capturant des polluants comme le DDT et les PCB (polychlorobenzène). L’Environmental Protection Agency (EPA) a déjà approuvé l’utilisation du chitosan dans l’eau et ce jusqu’à 10 milligrammes par litre.
En résumé, le chitosan est scientifiquement reconnu comme disposant d’une très forte affinité pour fixer les métaux lourds, les algues, les bactéries et les matières organiques dissoutes et est en outre biodégradable. C’est donc le produit idéal pour le traitement des piscines.
La capacité du chitosan a fixer les polluants , tels que métaux lourds, bactéries, spores d’algues a conduit à l’élaboration d’un premier produit pour piscine en 2003 : l’éponge Aqua-Sponda. Tenant compte des difficultés pratiques rencontrées par certains utilisateurs de cette éponge et prenant avantage des dernières recherches scientifiques une seconde présentation O’BioPlus plus pratique et plus efficace grace à son association avec des sels minéraux a été élaborée et mise sur le marché en 2007. Composés à 100% de produits d’origines naturelles donc biodégradables, O’BioPlus et Aqua-Sponda permettent de réduire de plus de 50% le recours aux produits chimiques qui entrent en contact avec la peau et les yeux des baigneurs puis se retrouvent rejetés dans la nature lors de la vidange.
Le chitosan est l’un des matériaux polymères renouvelables prometteurs pour leur large application dans l’industrie pharmaceutique et biomédicale pour l’immobilisation des enzymes. Le chitosan a un immense potentiel d’applications en raison de sa biocompatibilité, sa non-toxicité, sa biodégradabilité à court terme dans de nombreuses filières. Le chitosan est utilisé dans le traitement chimique des eaux usées et dans l’industrie alimentaire pour la formulation des aliments comme agent liant, gélifiant, épaississant et stabilisant.