Structure
Gomme xanthane : agent viscosant et stabilisant

La gomme xanthane est une substance sécrétée par une bactérie (cf. encadré « Historique »). C’est une énorme molécule. Sa masse moléculaire est estimée entre 1,5 × 10⁶ et 5 × 10⁶ daltons, soit 1,5 à 5 t/mole ! Sa formule brute approximative et moyenne est la suivante :

(C₆₇H₁₀₂O₅₆)_n n = 830 à 2 800

• La structure primaire de la gomme xanthane consiste en une chaîne principale de cellulose, c’est-à-dire de monomères β-d-glucose liées entre eux par liaison o-glycosidique (1-4). Cette chaîne porte un branchement latéral triosidique tous les 2 glucose. Ce branchement est constitué d’un α-d-mannose lié à la chaîne principale par liaison osidique (1-3), d’un acide β-d-glucuronique lié au 1^er mannose par liaison osidique (1-2) et d’un β-d-mannose lié à l’acide glucuronique par liaison osidique (1-4). Le 1^er mannose est le plus souvent acétylé en position 6 et le 2^e mannose peut être pyruvylé par liaison cétalique en position 4 et 6.

Ainsi, la gomme xanthane est un polymère constitué d’une unité pentasaccharidique branchée, acétylée et pyruvylée.

Deux groupements carboxyliques confèrent à la gomme xanthane un caractère anionique. Les contre-ions les plus couramment rencontrés sont Na⁺, K⁺ et Ca²⁺. Cette unité est décrite sur la figure 1.

• La structure secondaire de la gomme xanthane fait encore l’objet d’un débat controversé.

• À l’état solide, la chaîne principale se présente sous forme d’une hélice droite dont le pas mesure 4,7 nm et totalise 5 unités répétitives (figure 2). Les chaînes ramifiées (» 60 % de la masse totale) sont repliées le long de la chaîne cellulosique, constituant ainsi un 2^e brin discontinu.

• En solution aqueuse, 3 conformations sont possibles. La gomme nouvellement biosynthétisée se trouve à l’état natif dans le moût. Cet état correspond à une structure hélicoïdale. Cette conformation est modélisée par des bâtonnets...