La carapace de crevette devient un bouclier multifonctionnel

L'océan produit un bruit de fond constant, celui du cycle de la vie où les organismes intègrent la chaîne alimentaire, laissant derrière eux des montagnes de carapaces comme sous-produits silencieux. Cependant, fin 2025, la science transforme ce « craquement » en une nouvelle mélodie : les déchets de carapaces de crevettes tigres noires (Penaeus monodon) sont convertis en nanoparticules de chitosane biofonctionnelles. Ce matériau prometteur est capable à la fois de contenir les agents pathogènes en aquiculture, d'agir comme antioxydant, et même de servir de revêtement « vivant » pour la conservation des fruits.

Les chercheurs ont mis au point une approche « verte » intégrée. Ce procédé part des carapaces de P. monodon pour aboutir au chitosane, puis aux nanoparticules de chitosane (ChNPs). La méthode employée repose sur l'immobilisation par gel ionique (ionotrope), utilisant le tripolyphosphate de sodium (STPP) comme agent de réticulation anionique.

Une fois synthétisées, ces particules ont fait l'objet d'une batterie de tests rigoureux. L'analyse (microscopie, spectroscopie, mesure de cristallinité, thermostabilité, etc.) a confirmé que les particules obtenues présentaient une forme nanométrique stable, une bonne cristallinité et une stabilité thermique remarquable. Ces propriétés sont fondamentales pour toute application industrielle future.

Un atout majeur pour l'océan et l'aquiculture

Dans les essais menés, ces nanoparticules ont démontré une activité antibactérienne significative contre les pathogènes courants des poissons, notamment Aeromonas hydrophila. De plus, elles ont exhibé de solides propriétés antioxydantes, validées par des tests DPPH et la capacité à piéger le peroxyde d'hydrogène (H₂O₂). Ceci représente une piste sérieuse pour le secteur de l'aquiculture : réduire la dépendance aux produits chimiques lourds au profit de solutions biologiques locales issues de matières premières marines.

Ce travail s'inscrit parfaitement dans le cadre de la modélisation de l'économie circulaire. Les auteurs décrivent explicitement comment un déchet marin est transformé en une ressource précieuse pour la biologie et la science des matériaux, le tout sur une plateforme unique. C'est une véritable synergie entre gestion des déchets et innovation technologique.

Vers la biomédecine grâce à la biocompatibilité

Un premier criblage cellulaire sur la lignée NIH 3T3 a révélé une haute biocompatibilité des ChNPs au niveau in vitro. Ce résultat encourage l'exploration d'applications futures, allant des systèmes de délivrance de substances actives aux biomatériaux souples. Néanmoins, les investigateurs insistent sur la nécessité de mener des vérifications approfondies sur diverses lignées cellulaires et in vivo, sans oublier l'étape cruciale de la mise à l'échelle de la production.

Un composite pour prolonger la vie des fruits

Au-delà des applications marines, les chercheurs ont étendu leurs travaux au secteur agricole. Ils ont élaboré un hydrogel composite à base de chitosane et de carboxyméthylcellulose (CMC). Ce gel a été testé avec succès comme revêtement naturel pour la conservation post-récolte des fruits. Cette application directe vise à réduire concrètement les pertes alimentaires, ajoutant une autre dimension à la durabilité de ce matériau.

Le chitosane, bien que décrit pour la première fois au XIXe siècle (travaux de Rouget en 1859), est aujourd'hui considéré comme un « matériau du XXIe siècle ». Sa biodégradabilité, sa biocompatibilité et sa facilité à s'intégrer dans des structures complexes (y compris les perspectives de rhéologie et d'impression 3D dans certains domaines de recherche) en font un pilier de l'innovation durable.