Biocatalyse

La biocatalyse est l'utilisation de catalyseurs naturels, comme des enzymes, dans une réaction de synthèse organique. Pour cela, des enzymes ayant été plus ou moins isolées et/ou des enzymes étant toujours dans des cellules vivantes sont utilisées. Récemment avec les avancées de l'Électrosynthèse microbienne on a réussi à utiliser des biofilms microbiens cultivés sur une anode et une cathode pour catalyser des réactions électrochimiques permettant de produire des molécules organiques d'intérêt. La date exacte de la découverte des enzymes n'est pas connue. Une activité hors d’une cellule vivante a été observée et décrite dès 1783 par Spallanzani qui notait que la viande était « liquéfiée » par le suc gastrique des faucons. D’autres observations similaires ont suivi, mais la première découverte d’une enzyme est en général créditée à Payen et Persoz qui, en 1833 ont traité un extrait aqueux de malt avec de l’éthanol et ainsi précipité une substance labile à la chaleur, qui initie l’hydrolyse de l’amidon. Ils ont appelé cette fraction « diastase ». Aujourd’hui, on sait que la diastase était une préparation impure d’amylase. Le mot enzyme (« dans la levure » en grec), apparaît en 1878 : Kühne le propose pour faire la distinction entre les « ferments organisés » (le micro-organisme entier) ou « inorganisés » (excrétés par les micro-organismes). C’est en 1897 que Bertrand observa que quelques enzymes nécessitaient des « facteurs dialysables » pour avoir de l’activité catalytique : ces substances ont été appelées « coenzymes ». À partir du début du , de nombreux essais sont faits pour purifier les enzymes et décrire leur activité catalytique en termes mathématiques précis. En 1902, Henri a suggéré qu’un complexe enzyme-substrat était un intermédiaire obligatoire dans la réaction catalytique. Il donne également une équation mathématique qui prend en compte l’effet de la concentration du substrat sur la vitesse de réaction. L’effet du pH sur l’activité enzymatique a été mis en évidence par Sorensen en 1909, Puis en 1913 que Michaelis et Menten redécouvrent l’équation d’Henri.