Optimisation De La Synthèse Enzymatique D’esters De Sucres Par La Méthodologie Des Plans D’expériences.

Résumé: Ce travail concerne l'optimisation et la modélisation de la synthèse enzymatique d’esters de D-Xylose et de D-Glucose par la méthodologie des plans d’expériences. Les esters de sucre sont en effet des tensioactifs non-ioniques possédant une grande particularité structurale qui autorise leur utilisation dans divers domaines (détergence, cosmétique, pharmaceutique, alimentaire etc...). Nous avons d'abord mis en œuvre la réaction d’estérification des sucres par l’acide laurique comme agent acylant dans des solvants possédant différentes polarités en présence d’une enzyme fongique, la lipase de Candida cylindracéa (CCL) immobilisée sur célite à l’échelle du laboratoire. Une optimisation du pH d'immobilisation de la lipase est entreprise. Deux types de plans d’expériences (Plakett- Burman et Box-Behnken) ont été utilisés. Le plan de criblage de Plackett-Burman est mis a profit afin d’identifier les facteurs les plus influents sur la conversion dans la réaction d'estérification enzymatique du D-Xylose à savoir, la température, le temps, la quantité du tamis moléculaire, la quantité d’enzyme et l’équivalent de l’acide laurique. Les résultats du criblage font apparaitre trois facteurs importants. Ces facteurs sont ensuite étudiés par la méthodologie de surfaces de réponses (RSM) en accord avec la matrice de Box-Behnken afin de déterminer les conditions optimales pour une conversion maximale. L’optimisation de la synthèse d’ester de D-Glucose est également entreprise en utilisant la RSM en accord avec le plan de Box-Behnken qui est très efficace pour évaluer et modéliser les effets des facteurs suivant: la température, le solvant et le temps sur la conversion du sucre de départ. Le traitement statistique des données à l'aide du logiciel MINITAB version 14 qui offre un large éventail de fonctions d'analyse statistique et d'outils graphiques, a permis la présentation de résultats précis. Dans les deux cas le modèle obtenu est significatif avec P < 0,05 et R 2 > 90%. La région du point optimal pour une valeur élevée de la conversion est obtenue à l'aide des courbes de contour lorsque trois facteurs sont fixés aux niveaux hauts.

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