Étude de la promotion de l'hydrolyse de l'oleuropéine par la cellulase à l'aide de solvants eutectiques naturels
Olea europaea L. est une plante appartenant à la famille des Oleaceae et au genre Oleaceae. Il s'agit d'une culture oléagineuse importante dans la région méditerranéenne, et le Gansu et le Yunnan sont les principales zones de plantation d'olives en Chine. Les feuilles d'olivier sont un sous-produit bon marché de la culture de l'olivier. Chaque olivier doit tailler environ 25 kg de feuilles par an, et le poids total des feuilles récoltées représente 10% du poids total des olives. Les feuilles d'olivier contiennent divers composés bioactifs. Comme l'acide oléanolique, l'acide d'aubépine, l'acide ursolique, l'oleuropéine, l'hydroxytyrosol, etc.
Des recherches ont montré que l'oleuropéine est présente dans toutes les parties de l'olivier, la teneur la plus élevée se trouvant dans les feuilles d'olivier. Dans les feuilles d'olivier sèches, la teneur en oleuropéine peut atteindre 10% à 17%. Comme le montre la figure 1, l'oleuropéine s'hydrolyse pour produire de l'hydroxytyrosol, du glucose et de l'acide olénique. Parmi ceux-ci, l'hydroxytyrosol présente une meilleure activité biologique que l'oleuropéine. À l'heure actuelle, les méthodes d'hydrolyse de l'oleuropéine comprennent principalement l'hydrolyse acide, l'hydrolyse alcaline et l'hydrolyse enzymatique. L'hydrolyse acide et l'hydrolyse alcaline nécessitent des acides forts, des bases fortes et des environnements à haute température, avec des conditions de réaction strictes. Ces dernières années, l'utilisation d'enzymes en tant que catalyseurs pour la biotransformation des sous-produits a suscité l'intérêt. Comparée aux méthodes traditionnelles d'hydrolyse acide-base, l'hydrolyse enzymatique de l'oleuropéine présente l'avantage de conditions de réaction douces et d'une moindre pollution de l'environnement. Liu et al. ont utilisé la cellulase comme additif alimentaire pour rompre les liaisons glycosidiques et hydrolyser l'oleuropéine afin d'obtenir de l'hydroxytyrosol. En raison de l'instabilité thermique de la cellulase, celle-ci ne peut pas maintenir une activité élevée en continu à la température optimale de l'enzyme, ce qui entraîne une faible efficacité de l'hydrolyse enzymatique. Par conséquent, nous essayons de trouver un nouveau solvant vert pour remplacer la solution tampon, qui peut augmenter la solubilité de l'oleuropéine et améliorer la stabilité de la cellulase dans les réactions à long terme, améliorant ainsi l'efficacité de l'hydrolyse enzymatique de l'oleuropéine.
Les solvants eutectiques profonds (DES) sont des mélanges homogènes et transparents formés par agitation à haute température d'accepteurs de liaisons hydrogène (HBA) et de donneurs de liaisons hydrogène (HBD), dont les points de fusion sont inférieurs à ceux des composants individuels. En raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques, notamment sa faible inflammabilité, sa faible volatilité, sa facilité de préparation, sa grande solubilité et sa grande compatibilité avec les enzymes, le DES est de plus en plus utilisé comme agent d'extraction et de solubilisation non toxique. Le plus important est que les enzymes ont tendance à se désactiver dans les solvants organiques et que le DES, en tant que solvant, peut empêcher ce phénomène de se produire. Cela permet également au DES de remplacer les solvants organiques et d'incuber les cellulases. Le DES composé de HBA et de HBD naturels est appelé NADES, qui est plus sûr et plus écologique que le DES conventionnel. Le NADES a fait l'objet d'une grande attention en tant que solvant vert dans le domaine des réactions catalysées par des enzymes. Le NADES a été utilisé avec succès dans des réactions enzymatiques spécifiques, exerçant des effets favorables sur l'activité et la stabilité des enzymes. Les résultats des recherches ci-dessus démontrent que le NADES peut devenir un bon solvant pour l'hydrolyse de l'oleuropéine par la cellulase.
Cette étude a préparé six types de NADES en utilisant du chlorure de choline ou de la bétaïne comme HBA et différents types de polyols comme HBD, et a étudié leurs effets sur l'hydrolyse de l'oleuropéine par la cellulase. En explorant les effets des différents types et concentrations de NADES et de leurs monomères sur le taux d'hydrolyse enzymatique, une nouvelle méthode efficace et écologique pour l'hydrolyse de l'oleuropéine par la cellulase a été élaborée.

Cette étude a examiné l'effet des NADES sur le taux d'hydrolyse de l'oleuropéinase en ajoutant différents types et concentrations de NADES à la solution tampon. Il a été constaté que la sélection du type et de la concentration appropriés de NADES peut augmenter la stabilité de la cellulase et promouvoir l'hydrolyse de l'oleuropéinase. Dans les conditions d'une température de 50 ℃ et d'un pH=5, le taux d'hydrolyse de l'oleuropéinase dans un système de solvants 10% DES-5 (V/V) était 1,7 fois celui de la solution tampon après une hydrolyse de 3 heures ; le taux d'hydrolyse enzymatique après 36 heures d'hydrolyse est 1,5 fois celui de la solution tampon ; sur la base de conditions d'hydrolyse enzymatique douces, efficaces et respectueuses de l'environnement, cette méthode permet à la cellulase d'hydrolyser efficacement l'oleuropéine pendant une longue période de temps. Cette étude a utilisé le chlorure de choline ou la bétaïne comme HBA et les polyols comme HBD dans le NADES pour améliorer la stabilité de la cellulase et promouvoir l'hydrolyse de l'oleuropéinase, fournissant ainsi une base scientifique pour la préparation efficace des produits d'hydrolyse de l'oleuropéinase.