Polysaccharides fongiques : structure, classification, extraction et applications alimentaires

Les unités constitutives de base depolysaccharides fongiquessont des sucres ou des acides uroniques, notamment le xylose, le fucose, le rhamnose, le mannose, le galactose, le glucose, l'arabinose et l'acide glucuronique. La structure principale des polysaccharides fongiques englobe la composition des résidus de sucre, leur séquence d'arrangement, les types de liaison entre les résidus de sucre adjacents, ainsi que la présence ou l'absence de branches, les positions des branches et la longueur des chaînes de branches. La structure principale des polysaccharides fongiques est généralement un homopolysaccharide, ce qui signifie qu’elle est composée d’un seul type d’unité monosaccharide.

Actuellement, deux types principaux ont été identifiés :

1. Glucanes :Ceux-ci sont principalement liés par des liaisons β-1,3-glycosidiques dans la chaîne principale, avec un petit nombre de liaisons β-1,4-glycosidiques ou d'autres liaisons glycosidiques. Les chaînes latérales sont généralement des oligomères liés via des liaisons β-1,6-glycosidiques ou des liaisons β-1,3-glycosidiques. Les exemples incluent le lentinan (issu de champignons shiitake) et le schizophyllan (issu de champignons branchiaux fendus).

2. Mannanes :Leurs chaînes principales sont principalement liées par des liaisons α-glycosidiques. Les exemples incluent les polysaccharides deCordyceps sinensis(Cordyceps) etTremella fuciforme(champignon d'oreille argenté).

La structure d'ordre supérieur, également connue sous le nom de conformation spatiale, est la structure à travers laquelle les polysaccharides exercent leurs effets physiologiques ou pharmacologiques. Cela inclut les structures secondaires, tertiaires et quaternaires.

• Structure secondaire :La conformation spatiale formée par la chaîne principale du polysaccharide par liaison hydrogène, créant divers agrégats.

• Structure Tertiaire :Une conformation spatiale ordonnée formée par des interactions non covalentes entre hydroxyle, amino, carboxyle et d'autres groupes sur les résidus monosaccharides de la chaîne polysaccharide.

• Structure Quaternaire :Agrégats formés par l'association non covalente de plusieurs chaînes polysaccharidiques.

Sur la base de la composition des monosaccharides de la chaîne principale, les polysaccharides fongiques sont principalement classés en deux catégories : les hétéropolysaccharides et les homopolysaccharides. Cette classification reflète non seulement les caractéristiques structurelles mais est également étroitement liée à leurs propriétés fonctionnelles.

Hétéropolysaccharides

Les hétéropolysaccharides sont des polysaccharides complexes composés de deux ou plusieurs types différents d'unités monosaccharides. Les monosaccharides constituants courants comprennent le glucose, le mannose, le galactose, le xylose et le fructose. Leur diversité structurelle leur confère un large éventail de propriétés fonctionnelles.

• Chitosane :Un hétéropolysaccharide fongique typique dérivé de la désacétylation de la chitine. On le retrouve principalement dans les exosquelettes des crustacés et les parois cellulaires de certains champignons. Sa structure comporte des unités N-acétylglucosamine et glucosamine, offrant une excellente biocompatibilité, biodégradabilité et activité antibactérienne. Ces propriétés le rendent précieux dans la conservation des aliments (par exemple, les films d'emballage antibactériens), la médecine (par exemple, les pansements, les systèmes d'administration de médicaments) et l'ingénierie tissulaire.

• Pullulane :Un hétéropolysaccharide linéaire sécrété par le champignonAureobasidium pullulans. Sa structure moléculaire est caractérisée par des unités répétitives maltotriose (composées de liaisons α-1,4-glycosidiques) liées par des liaisons α-1,6-glycosidiques. Cette structure unique confère des propriétés filmogènes et une plasticité exceptionnelles, ce qui en fait un matériau idéal pour les enrobages comestibles, l'encapsulation d'ingrédients actifs, l'administration de médicaments et la réparation des tissus.

• β-glucanes :Classe de polysaccharides ramifiés formés par des liaisons glycosidiques β-1,3 et β-1,6. Dans le secteur alimentaire, ils servent de fibres alimentaires de haute qualité et possèdent des fonctions immunomodulatrices, permettant leur utilisation comme additifs alimentaires fonctionnels et compléments nutritionnels. Leur structure moléculaire spécifique permet une interaction avec les récepteurs situés à la surface des cellules immunitaires, exerçant ainsi des effets de renforcement du système immunitaire.

Homopolysaccharides

Comparés aux hétéropolysaccharides, les homopolysaccharides sont composés d’un seul type de monosaccharide, ce qui donne lieu à des structures relativement plus simples mais à des fonctions uniques.