Extraction, caractérisation chimique et valorisation biologique de ...

hypochloreux, beaucoup plus réactifs, sont libérés in situ, ce qui permet l’oxydation des
structures phénoliques et non phénoliques de la lignine par rupture de double liaison C=C.
D’autres méthodes plus douces ont recours à une solution diluée d’acide peracétique.
Les méthodes enzymatiques
La lignine, de par sa structure, est très résistante à de nombreux agents chimiques et
biochimiques et n’est dégradée que par un petit nombre d’organismes comme certaines
bactéries ou champignons. Ce sont en fait les enzymes extracellulaires biosynthétisées et
sécrétées par ces organismes qui parviennent à dégrader la lignine en CO2 et H2O.
Découvertes dans les années 80, elles n’ont depuis cessé d’être étudiées pour des applications
industrielles pour le blanchiment de la pâte à papier. Il existe trois principaux types
d’enzymes appelées lignolytiques : les laccases, les manganèse-peroxydases et les lignine-
peroxydases, caractérisées par des potentiels redox élevés. 56
- La manganèse-peroxydase (MnP)
Cette enzyme agit sur la lignine via l’ion Mn 3+ sous forme complexée mais seule, elle
est incapable d’attaquer la paroi lignocellulosique dans son intégralité. Elle a besoin pour cela
de l’action synergique d’autres enzymes. De plus son activité sur les polysaccharides est nulle
dans une gamme de pH comprise entre 3,5 et 7, mais des composés modèles de la lignine sont
quant à eux oxydés à pH 4,5. 57 Les protocoles de la littérature (Figure 14) utilisent une
solution tampon de malonate pH 4,5 à 37°C dans laquelle est ajouté la manganèse-
peroxydase, du MnSO4, un surfactant (le tween 80), un composé oxygéné (O2 ou H2O2) et la
lignine à oxyder. 58,59
H2O2
H2O
MnP
MnPox
Mn(III)
Mn(II)
Figure 14 : Oxydation de la lignine par la manganèse-peroxydase (Gold and Glenn., 60 )
29
Malonate
Malonate de Mn(III)
Lignine
Lignineox