En biochimie, le terme pyrophosphate (PPi) est utilisé pour désigner des composés chimiques qui englobent les esters, les sels et les anions de l’acide pyrophosphorique. Ce dernier, étant un acide de phosphate anhydre chargé négativement, devient réactif lorsqu’il est chauffé. Lorsqu’il est en suspension dans l’eau, cependant, l’anion de l’acide pyrophosphorique déclenche également facilement la division des molécules d’eau en ions hydrogène et hydroxyde dans un processus appelé pyrophosphorolyse, qui donne du phosphate inorganique. Plus précisément, cela implique la conversion de l’adénosine triphosphate (ATP) cellulaire en adénosine monophosphate (AMP).
Les variations de charge énergétique dans les réactions de phosphorylation avec des protéines et d’autres molécules organiques produisent différentes formes de pyrophosphate. Le résultat final contiendra cependant toujours un de ces ions. Par exemple, le farnésyl pyrophosphate est obtenu par synthèse d’hydrocarbures appelés terpènes. Le pyrophosphate de diméthylallyle est un sous-produit de l’acide mévalonique.
Bien que ces composés soient essentiels au fonctionnement cellulaire normal de pratiquement tous les organismes vivants, ils jouent également un rôle important dans la chimie industrielle. Par exemple, le pyrophosphate disodique est utilisé dans le traitement du cuir pour empêcher l’oxydation qui peut entraîner des taches d’oxydes ferreux. Il est également utilisé pour améliorer la fluidité du ciment et du pétrole lorsqu’il est ajouté pour agir comme plastifiant. Cette substance est également ajoutée aux produits de boulangerie au levain et aux viandes et fruits de mer en conserve en tant qu’agent chélatant pour réguler le pH de la solution de conservation.
Le pyrophosphate de sodium a de nombreuses applications dans l’industrie alimentaire en tant qu’agent chélatant et épaississant. En combinaison avec la fécule de maïs, c’est un ingrédient principal de la poudre à pâte Bakewell, qui a gagné en notoriété pendant la Seconde Guerre mondiale lorsque la poudre à pâte ordinaire est devenue rare. Cette poudre est encore vendue aujourd’hui comme une alternative sans gluten à la levure chimique et à la crème de tartre. C’est également un additif alimentaire courant dans les aliments surgelés, les puddings prêts à l’emploi et certains produits à base de soja.
Cette poudre est également utile en tant qu’agent de dispersion et de prévention de l’oxydation. En fait, il était autrefois couramment utilisé dans les détergents à lessive pour éliminer et empêcher la redéposition des taches. Cependant, cette pratique a été largement abandonnée dans les années 1970, en raison de l’impact négatif sur l’environnement de la libération de phosphates dans les cours d’eau. Il est toujours utilisé comme antitache dans les dentifrices commerciaux, en plus d’aider à éliminer le tartre et la plaque dentaire.
Le pyrophosphate de calcium est également un additif au fil dentaire et au dentifrice, bien que ce composé chimique soit surtout connu pour faciliter une maladie arthritique appelée maladie des dépôts de pyrophosphate de calcium (CPDD) en raison d’une accumulation de cristaux de dihydrate dans le liquide synovial et les tissus qui entourent les articulations. En conséquence, une inflammation se produit, produisant de la douleur et une altération des mouvements. Bien que le mécanisme exact derrière cette maladie ne soit pas encore clair, on soupçonne qu’il peut être lié à des niveaux élevés d’ATP.