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De la lumière sur les acides gras

La lumière UV modifie la morphologie d’assemblages entre molécules d’acide gras dans l’eau.

La lumière UV modifie la morphologie d’assemblages entre molécules d’acide gras dans l’eau. © Inra, A. Arnould
Mis à jour le 06/07/2015
Publié le 30/06/2015

En physico-chimie, les tensioactifs sont des molécules qui, en raison de leur faible solubilité dans l’eau, s’assemblent entre elles.Ces assemblages se font sous des formes différentes  telles que des sphères de taille nanométrique appelées micelles ou des tubes, ou bien se placent spontanément entre l’eau et l’huile ou l’eau et l’air pour former des émulsions ou des mousses. La morphologie des assemblages est connue pour influencer les propriétés macroscopiques comme la stabilité des émulsions et des mousses. La morphologie peut être contrôlée et modifiée par des stimuli tels que  la température, le pH ou la lumière. la lumière est un stimulus d’une grande précision et facile à utiliser. Dans le contexte actuel de développement durable, l’utilisation de biomolécules en tant que tensioactifs pouvant changer de morphologie sous différents stimuli comme la lumière est devenue incontournable.

Schéma de la méthode utilisée pour produire un système sensible à la lumière à partir de biomolécules avec un passage de l’organisation des molécules en micelles à des tubes. © Inra, A. Arnould
Schéma de la méthode utilisée pour produire un système sensible à la lumière à partir de biomolécules avec un passage de l’organisation des molécules en micelles à des tubes © Inra, A. Arnould

Pour produire un système sensible à la lumière à partir de biomolécules, nous avons associé l’acide gras 12-hydroxystéarique issus de l’huile de ricin et sensible au changement de pH à une molécule qui diminue le pH de la solution sous lumière UV. Avant application de la lumière UV, l’acide gras forme des micelles dans l’eau. Nous avons montré que lors de l’application de la lumière UV, le changement de pH provoqué modifie la molécule d’acide gras entrainant un changement d’organisation des molécules passant de micelles à des tubes mille fois plus grands. Cette preuve de concept peut être aisément adaptée pour modifier les propriétés d’autres tensioactifs issus de ressources naturelles pouvant ainsi éviter  l’utilisation de molécules issues de synthèses chimiques.

Partenaires : ces recherches ont été réalisées dans le cadre de la thèse d’Audrey Arnould (financement INRA/Région Pays de la Loire) et en partenariat avec le groupe du Pr. Von Klitzing de la TU Berlin (bourse AgreenSkills pour Anne-Laure Fameau).

Publication associée : A-L. Fameau, A. Arnould, M. Lehmann, R. von Klitzing, Photoresponsive self-assemblies based on fatty acids, Chem Commun. 51, 2015, 2907-2910, doi:10.1039/C4CC09842K

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Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
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Pays de la Loire