L’antigel de nouvelle génération pourrait venir des coléoptères

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Certains pourraient se demander en quoi cela les concernent-ils de savoir que la prochaine génération d’antigels pourrait provenir du jus de coléoptères? Et ils auraient raison.

De l’antigel provenant des coléoptères 

Mais ce que nous devons savoir, c’est que selon des scientifiques, les coléoptères se sont adaptés à la vie à des températures aussi basses que -40 ou -50 degrés Celsius, et que leur jus peut contenir des indices pour produire un antigel, qui pourrait être utilisé pour créer de meilleurs dégivreurs d’avions ou de meilleures méthodes de stockage des tissus pour les greffes d’organes.

Les biologistes savent depuis les années 1960 que certains animaux contiennent des protéines qui agissent comme antigel, leur permettant de survivre à des températures où leurs cellules devraient être gelées, explique Konrad Meister, biophysicien des protéines à l’Institut Max Planck sr la recherche des polymères, en Allemagne.

On savait que ces protéines formaient des cristaux de glace microscopiques, y adhèrent et bloquent leur croissance avant qu’ils ne deviennent suffisamment gros pour causer des dommages cellulaires. «Dès qu’il y a un cristal de glace embryonnaire, il se lie à une protéine et empêche la croissance du cristal», explique Meister.

Ils ont analyser l’une des plus puissantes protéines antigel 

Pour savoir comment cela fonctionnait, son équipe s’est tournée vers l’une des plus puissantes protéines antigel de ce type jamais découvertes, issue d’un insecte scandinave appelé le longicorne à taches noires (Rhagium mordax).

Dans une étude publiée dans The Journal of Chemical Physics, ils ont placé cette protéine sur des couches de glace lisses, puis ont scruté la surface de la glace sous-jacente avec une méthode appelée spectroscopie par génération de fréquences vibratoires détectée par hétérodyne pour déterminer ce qui se passait au niveau moléculaire.

Les antigels classiques, tels que le liquide introduit dans les radiateurs de voiture, fonctionnent en se dissolvant dans l’eau, abaissant ainsi son point de congélation, un peu comme le sel dans l’océan. Les protéines antigel, dit Meister, agissent en modifiant l’alignement des molécules d’eau à la surface du cristal de glace.

Si ces molécules s’alignent dans un sens, elles se lient au cristal, ajoutant une nouvelle couche de glace. S’ils s’alignent dans le sens opposé, ils ne peuvent pas se lier et le gel s’arrête. Selon Meister, quand une protéine antigel se lie à un cristal de glace, elle force les molécules d’eau intermédiaires à se lier à lui – pointant dans sa direction plutôt que vers la glace.

« Nous pourrions démontrer que ces protéines antigel ont, fondamentalement, un pouvoir spécial sur l’eau, et que c’est encore plus fort que le pouvoir de la glace », dit-il. «Les molécules d’eau sont comme un partenaire de danse. Elles empêchent un autre partenaire de danse de venir entre vous. »

De nombreuses applications potentielles 

Les applications potentielles sont nombreuses, bien que les trois plus évidentes soient le développement de meilleurs matériaux pour le déglaçage des avions, la préservation des organes et la protection des cristaux de glace destructeurs de goût et de texture dans les aliments. Cela pourrait même être pertinent pour le développement de nouvelles lotions anti-âge, dit-il, car elles aussi sont affectées par le comportement de l’eau.

Cela dit, ne vous attendez pas à voir le jus de coléoptère mentionné comme un ingrédient de la crème glacée ou d’autres produits de si tôt. Bien que cette recherche soit «intéressante et novatrice» et que «la pertinence biologique soit extrêmement importante», déclare Douglas Goff, scientifique en sciences de l’alimentation de l’Université de Guelph au Canada, «aucune protéine antigel disponible dans le commerce ne coûte trop chère pour que l’industrie alimentaire s’intéresse au jus des coléoptères. »

Développer des composés synthétiques qui fonctionneraient de manière similaire

«Je pense que toutes les avancées que nous pouvons réaliser concernant ces molécules sont extrêmement utiles», dit-il. Meister convient que les applications vont bien au-delà des protéines spécifiques qu’il a étudiées. L’objectif, dit-il, est de comprendre le fonctionnement des protéines antigel et de les utiliser pour développer des composés synthétiques, éventuellement des polymères, qui fonctionneraient de manière similaire.

«Nous espérons que d’autres groupes pourront utiliser ces informations pour optimiser la conception [et] les aider à fabriquer un composé aussi actif que ces protéines antigel», a-t-il déclaré.

Source : Cosmos Magazine
Crédit photo sur Unsplash : Dilyara Garifullina

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