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 Le secret de la fixation des huitres

26/7/2013

Une recherche de l’Université de Purdue a dévoilé les composants chimiques qui permettent aux huitres d’être si fortement fixées les unes aux autres, ou aux rochers.

Une meilleure compréhension de cette capacité des huitres à se fixer ensemble, pour former des récifs complexes, permettra peut-être d’aider la population des huitres, ou facilitera la création de matériaux permettant aux coques des bateaux de rester propres sans nuire à l’environnement, et enfin de permettre aux chercheurs de découvrir des adhésifs qui tiennent dans l’eau pour un usage médical et de construction.

Les huitres se fixent ensembles pour se reproduire et se protéger mutuellement des prédateurs et des grosses vagues. Les récifs peuvent s’étendre sur des kilomètres et filtrer de gros volumes d’eau, empêcher l’érosion et créer un mur qui renforce le littoral. En outre, les récifs d’huitres créent un habitat pour des centaines d’autres espèces.

Jonathan Wilker, professeur de chimie et de génie des matières, a dirigé une équipe qui a analysé le type d’huitre le plus rencontré aux États-Unis, la Crassostrea virginica, et a publié ses travaux dans le Journal of the American Chemical Society [1].

"Avec une description du ciment de l’huitre en main, nous pourrions développer des stratégies pour créer des matériaux synthétiques qui imitent la capacité des crustacés de tenir bon dans des environnements humides" dit le chercheur. "La dentisterie et la médecine pourraient en bénéficier avec par exemple des matériaux chirurgicaux adhésifs pouvant remplacer agrafes et sutures qui font des trous dans les tissus et créent des sites potentiels d’infection."

En comparant les coquilles des huitres avec la matière qui fixe les animaux les uns aux autres, les chercheurs ont été en mesure de déterminer leur composition chimique. Les résultats ont montré que l’adhésif avait pratiquement cinq fois la quantité de protéines et plus d’eau que ce que contenait la coquille.

"La matière adhésive différait significativement en composition de la coquille, ce qui indique que l’huitre produit une substance chimiquement distincte pour pouvoir se fixer ensemble" dit Wilker.

Le chercheur, qui a aussi étudié les systèmes d’adhésion des moules et der bernacles, décrit l’adhésif des huitres comme plus proche de la substance de type ciment, que des matériaux de type colle organique produits par d’autres animaux marins.

"Le ciment des huitres apparaît être plus dur que les substances que les moules utilisent pour se fixer aux rochers" dit-il. "Les adhésifs produits par les moules et les bernacles sont principalement faits de protéines, mais l’adhésif des huitres est fait d’environ 90% de carbonate de calcium, ou de craie. La craie en soi n’est pas collante. Ainsi, la clé de l’adhésion de l’huitre pourrait être une combinaison unique de ce composant dur, inorganique, dans les 10% de matériau restant qui est fait de protéine."

Ces 10% du ciment de l’huitre présentent quelques ressemblances avec la colle des moules dans sa composition de protéines et la présence de fer. Dans des études précédentes, Wilker avait découvert que le fer jouait un rôle clé dans la dureté de l’adhésif de la moule, et qu’il pourrait avoir un rôle identique chez l’huitre.

Le fait de trouver des éléments communs dans les substances collantes produites par les organismes marins est un élément clé pour le développement d’adhésifs synthétiques, et pour les traitements afin d’empêcher l’accumulation de ces animaux sur les bateaux.

Des centaines d’espèces marines différentes se fixent ensembles aux bateaux, en augmentant la résistance et réduisant la vitesse de navigation. Prévenir et contrôler leur accumulation représente une dépense importante dans le domaine de la navigation.

"Les méthodes actuelles pour se débarrasser de ces animaux collant est d’avoir recours à des produits toxiques, les coques des bateaux sont souvent recouvertes d’une peinture à base de cuivre qui tuent les organismes marins dans leur état larvaire. Si nous pouvions trouver une façon non toxique de vaincre les adhésifs, nous pourrions nous en débarrasser des bateaux sans nuire à l’environnement."

La pêche intensive, la pollution et les maladies ont réduit la population des huitres de 98% depuis la fin des années 1800. Nombreux sont ceux qui essayent, de nos jours, de réintroduire l’animal dans son habitat naturel.

 


 

Notes

[1] Oysters Produce an Organic−Inorganic Adhesive for Intertidal Reef Construction. Jeremy R. Burkett, Lauren M. Hight, Paul Kenny and Jonathan J. Wilker, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (36), pp 12531–12533

 

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