La liaison glycosidique et les diholosides

Le sucre de canne des Antilles ou d'Haïti, le sucre de betterave produit en Europe et le sirop d'érable du Québec ont un point commun : ils sont surtout faits d'une même molécule, le saccharose. Le saccharose n'est pas un ose, c'est un diholoside, formé de deux oses attachés. Le lait, qu'il vienne d'une vache de Normandie ou d'une chamelle du Sahel, contient un autre diholoside, le lactose. Comment deux oses s'attachent-ils, comment nomme-t-on ce lien, et le diholoside obtenu garde-t-il son pouvoir réducteur ? Les réponses à ces trois questions sont la base pour comprendre l'amidon et la cellulose.

La liaison glycosidique se forme entre le carbone anomérique d'un premier ose et un groupe OH d'un second ose. Les deux groupes se rencontrent, une molécule d'eau s'en va, et un pont d'oxygène relie les deux oses : c'est une condensation. Tu retrouveras la même logique pour la liaison ester des graisses et pour la liaison peptidique des protéines. La réaction inverse, l'hydrolyse, coupe la liaison en y remettant une molécule d'eau. Dans ton intestin, des enzymes font ce travail, chacune spécialisée dans un type de liaison. Hors du corps, la chaleur et l'acidité suffisent à couper une partie des liaisons : c'est ce qui arrive au saccharose d'un sirop de bissap qu'on fait cuire avec du jus de citron.

Pour nommer une liaison glycosidique, tu donnes deux informations. D'abord, la forme du carbone anomérique engagé, alpha ou bêta, car elle est figée dès que la liaison est faite : de ce côté, il n'y a plus de mutarotation. Ensuite, les numéros des deux carbones reliés : celui du premier ose, souvent 1, puis celui du second, souvent 4 ou 6. On écrit par exemple alpha 1,4. Les manuels l'écrivent de plusieurs façons, avec une virgule, un trait d'union ou des parenthèses, mais le sens est le même. Ce nom compte beaucoup, car chaque enzyme de digestion reconnaît un type de liaison précis et pas les autres.

Le maltose réunit deux glucoses par une liaison alpha 1,4. On le trouve là où l'amidon se fait découper : pendant la digestion, ou quand on fait germer de l'orge, du mil ou du sorgho pour préparer un malt, comme celui du dolo du Burkina Faso ou du tchoukoutou du Bénin, des bières de sorgho. Le lactose, sucre du lait, associe un galactose et un glucose par une liaison bêta 1,4. Pour savoir s'ils sont réducteurs, regarde le second ose de chaque paire : son carbone 1 ne participe pas à la liaison. Ce carbone anomérique libre peut encore s'ouvrir en aldéhyde, si bien que ces deux diholosides font virer le réactif de Benedict au rouge brique, comme le glucose seul.

Le saccharose associe un glucose et un fructose, mais d'une manière particulière : la liaison part du carbone 1 du glucose et arrive sur le carbone 2 du fructose. Ce sont les deux carbones anomériques à la fois. Aucun des deux cycles ne peut plus s'ouvrir, et le saccharose ne réduit pas le cuivre : le réactif de Benedict reste bleu. Fais maintenant cuire un sirop de bissap avec un peu de jus de citron. La chaleur et l'acidité coupent une partie des liaisons et libèrent du glucose et du fructose : prélevé après cuisson, le sirop donne un test de Benedict positif, et il cristallise moins facilement. Ce mélange de glucose et de fructose s'appelle le sucre inverti. Les confiseurs le fabriquent exprès, et les abeilles aussi, comme tu vas le voir.

Le sucre de canne est-il différent du sucre de betterave ? Pas pour la molécule. Le sucre blanc raffiné, qu'il vienne des champs de canne d'Haïti, de La Réunion ou de Côte d'Ivoire, ou des betteraves du nord de la France et de Belgique, est du saccharose presque pur ; les différences de goût des sucres roux viennent des autres substances qu'ils gardent. Le miel raconte une autre histoire. Le nectar que butinent les abeilles contient beaucoup de saccharose, mais l'abeille y ajoute une enzyme qui coupe sa liaison. Résultat : un miel est surtout fait de glucose et de fructose, et la norme du Codex Alimentarius pour le miel n'y admet en général pas plus de 5 pour cent de saccharose. Un miel de Casamance ou du Fouta-Djallon donne donc un test de Benedict positif, alors qu'une solution de sucre blanc n'en donne pas.

La méthode tient en trois questions. Quels oses sont reliés ? Quelle est la forme, alpha ou bêta, du carbone anomérique engagé ? Quels carbones sont reliés ? Avec ces réponses, tu nommes la liaison. Puis pose une quatrième question : reste-t-il un carbone anomérique libre ? Si oui, le diholoside est réducteur, comme le maltose et le lactose. Si non, comme pour le saccharose, il ne l'est pas. Et si l'on enchaîne des centaines ou des milliers d'oses ? Tu verras que l'amidon, le glycogène et la cellulose sont tous faits de glucose, et que c'est la liaison qui décide de leur rôle.