Une étude, dont les résultats intitulés «Neutrons describe ectoine effects on water H-bonding and hydration around a soluble protein and a cell membrane» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, explique, grâce à des expériences de diffusion de neutrons, comment l'ectoïne permet aux bactéries Halomonas de survivre à des environnements salés très hostiles.

Rappelons tout d'abord que les bactéries Halomonas titanicae, découverte dans la coque du paquebot RMS Titanic, sont des organismes extrêmophiles, dont l'action de production de rouille devrait entraîner la détérioration totale du Titanic vers 2030. Dans le cadre de leur adaptation à leur environnement extrême, ces bactéries «accumulent la molécule ectoïne afin de compenser les fluctuations des concentrations externes de sel».

Afin de mieux comprendre cette action, l'étude ici présentée «s’est concentrée sur l'interaction de l'ectoïne avec de l'eau et des protéines». Ainsi, la façon dont «l'ectoïne agit en laissant intacte la coquille de l'eau à la surface des protéines et membranes, ce qui est essentiel à leur activité biologique» a été mise en évidence par des expériences de diffusion de neutrons combinées avec des méthodes de marquage isotopiques.

Il est, en fait, apparu que «les molécules H₂O interagissent les unes avec les autres à travers un réseau très dynamique de liaisons hydrogènes entre molécules adjacentes», car «l'ectoïne, plutôt que d'entraver, améliore les propriétés dynamiques remarquables des liaisons hydrogènes dans l'eau» («ces propriétés sont essentielles pour assurer la capacité de solvant de l'eau, et vitales pour la bonne organisation, la stabilisation et la fonction des protéines, des lipides, des membranes, de l'ARN et de l'ADN»).

Notons pour finir que les données recueillies dans cette étude sont précieuses, car «la bactérie Halomonas présente un fort potentiel d'applications biotechnologiques dans des domaines tels que la santé, la biorestauration et la gestion des déchets». En particulier, sa «faculté de produire de la rouille pourrait être mise à profit pour la biorestauration ou la gestion des déchets, par exemple pour accélérer la décomposition des épaves qui jonchent le fond de l'océan».