Caractérisation structurale de l’alginate de sodium et de l’alginate de calcium
L’alginate s’agrège facilement et forme un gel physique en présence de cations. L’association des chaînes, et finalement la structure et la mécanique du gel, dépend non seulement du type d’ion, mais aussi de la séquence et de la composition de la chaîne d’alginate qui détermine finalement sa rigidité. On pense généralement que la flexibilité de la chaîne diminue avec la teneur en résidus guluroniques, mais il est également connu que les blocs polymannuronate et polyguluronate sont plus rigides que les blocs hétéropolymères. Dans ce travail, nous utilisons la simulation de dynamique moléculaire atomistique pour explorer principalement l’association et la structure agrégée de différentes chaînes d’alginate sous diverses concentrations de Ca2+ et pour différentes compositions de chaîne d’alginate. Nous montrons que les ions Ca2+ facilitent en général l’agrégation et la gélification de la chaîne. Cependant, l’agrégation est affectée par la composition du monomère d’alginate, qui s’avère être en corrélation avec la rigidité de la chaîne dans certaines conditions de solution. En général, des fractions plus importantes de monomères mannuroniques s’avèrent augmenter la flexibilité de la chaîne des chaînes hétéropolymères. En outre, il a été démontré que les différences de teneur en acide guluronique de la chaîne conduisent à différents mécanismes d’association interchaînes, tels que l’association latérale, le mécanisme de fermeture à glissière et l’enchevêtrement, où les résidus mannuroniques agissent comme un modérateur d’élasticité et favorisent donc l’association de la chaîne.
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