Métabolites secondaires et application

Métabolites secondaires et application

• Sources de métabolites secondaires : - certains organismes parmi :  * les végétaux * les micro-organismes * d’autres (ex : certains champignons et animaux)  - dans certains cellules/tissus/organes  * feuilles, fleurs, fruits, organes souterrains * cellules spécialisées (ex: poils sécréteurs)  - a certains moments, dans certaines conditions.
• Importance pour l’Homme : - applications :  * pharmaceutiques ; ex : anti-cancéreux, antibiotique etc..  * cosmétique ex : antioxydants, parfums etc ;  * agro-alimentaires : ex colorant, conservateur etc..

Métabolites secondaires des végétaux 

• Origines des molécules végétales :  - métabolismes primaire : vitamines, protéines, glucides, lipides. - métabolismes secondaire : polyphénols, alcaloïdes, terpènes… : ils ont des structures très différentes : cela fait de ces molécules des molécules d’intérêt. Ils se caractérisent par la diversité de leur structure. (schéma mode glucose)

Le glucose est l’élément de base.

->Composés du métabolisme secondaire

1. Composées phénoliques
2. Alcaloïdes
3. Terpènes

I) Les composés phénoliques = polyphénols végétaux

• L’élément de base des polyphénols est le noyau benzénique, le phénol, avec 1 ou plusieurs groupements hydroxydes. Ces groupements peuvent se lier à d’autres groupements pour former soit des liaisons éther, soit des liaisons esters, soit se lier à des oses pour former des hétérosides. (tel schéma)

• Composés phénoliques : dérivés non azotés dont le ou les cycles(s) aromatique(s) sont principalement issus du métabolisme de l’acide shikimique ou/et de celui d’un polyacétate. Certain polyphénol provient de l’acide shikimique. La voie des polyacétates peut donner les cinamates et dérivés qui sont les précurseurs de coumarines et de phénols.

1) Phénols et dérivés

• Phénol simple : arbutoside, il a comme activité thérapeutique : antiseptique. Ce phénol simple provient d’une plante appelée la Busserole. Il possède en plus de son cycle benzénique, un sucre.  

-> Il existe d’autre exemple de phénol simple que l’on peut trouvé dans les composés aromatiques des huiles essentielles, comme la vanilline, l’eugénole et l’E-anéthole.

-> Autre exemple de phénol simple : le salicoside, extrait à partir du saule et on peut utiliser ce composé pour fabriquer la pénicilline.

-> Autres exemple de phénol, que l’on peut extraire à partir du Baumier de Pérou, on a le cinnamate de benzyle et le benzoate de coniféryle.

• Coumarines : les coumarines proviennent de la voie de l’acide shikimique, en particulier des cinnamates. A partir de l’acide 2-hydroxy-cinnamique, on a une lactolisation pour former le benzo-alpha-pyrone qui donne ensuite les coumarines.

-> Un exemple de composé extrait d’une plante de FABACEAE Mélilot, appelé mélilotoside. Quand la plante est coupée, la fonction sucre est coupée ce qui donne le 2-hydroxy-cinnamique et à partir de lui il y a formation de coumarine. Or quand il y a une contamination fongique, il y a dimérisation du 2-hydroxy-cinnamique et cela forme un composé nommé le dicoumarol qui a la propriété d’être un anticoagulant puissant, ce qui peut provoquer la mort des troupeaux.

• Sur les coumarines, on a toujours une fonction hydroxyle en position 7.  On trouve aussi des hydroxylation en position 6 et 8. On trouve aussi souvent des fonctions isoprénines, qui sur les squelettes de l’actone, peuvent être linéaire ou reliés directement à la structure de base des coumarines. Exemple de coumarine : extrait du marronnier d’Inde, esculoside.

• On peut  è§trouver des cycles à 5 oxygénés (= appelé les furocoumarines) ou à 6 oxygénés (= appelés les pyranocoumarines) sur les coumarines.

Les furocoumarines peuvent être trouvées dans l’Angélique ou les huiles essentielles de Citrus. Ces furocoumarines sont utilisées en PUVA-thérapie. Elles peuvent être dangereux car ces composés peuvent se lier sur l’ADN des cellules qui produisent la kératine (protéine de la peau) et ensuite ils peuvent absorber les rayons lumineux et les transmettre à l’ADN de ces cellules : ce qui peut endommager l’ADN en rompant les liaisons de l’ADN. Les furocoumarines peuvent être trouvées dans plusieurs familles de plante comme les apiaceas et le rutaceas. Ces furocoumarnes ont des chaînes linéaires sur le squelette de base des coumarines.

On peut avoir aussi comme composé phénolique issus de la voie de l’acide chikimique et de l’acétyl Coa, les Styrylpyrones. A partir de la plante Kava, on peut isoler les composés kawaine et les dihydromethylsticine qui ont des actions offorisentes et des actions négatifs sur les reins ce qui peut provoquer des problèmes hépatiques.

Les stibènoïdes (origine des vignes) : on peut voir le Transresvératrol que l’on peut trouver dans la vie et il a des effets sur le système cardiovasculaire et peut le protéger.

Les flavonoïdes sont connus sur le effet vasculo-protecteur et veinotonique. Les précurseurs des favanones et flavones sont les chalcones.  

Les chromones (noyaux benzo-gamma-pyrone), on y ajoute un phénol en position 2 sur la chromone, j’obtient la flavone (= 2-phénylchromone). Ces flavones sont toujours hydroxylées en position 5 et 7 voir en position 4’ et 3’ également. Ces hydroxyles peuvent être soit libres, soit engagés dans des liaisons estérifiés, prénylées ou hétérosides.

Quand on ajoute un hydroxyle en position 3, j’obtiens les favonols. Quand j’ai une saturation de la liaison 2-3, j’ai une flavanones. Les dihydroflavonols sont les homologues des flavonones avec une saturation de la liaison 2-3.

Exemple de favonoïdes : les citriflavonoïdes, issus de RUTACEA. Ils ont des activités vasculoprotecteur et veinotonique.

Ginkgo = vient de Ginkgoacea, activité vasculoprotecteur.

Isoflavones : le phénol est en position 3. A une activité phytoestrogénique. Provient du Soja : FABACEA. Ce sont les 2-phénylflavones, ces molécules sont utilisés chez les femmes en ménopause par contre, il y a des risques de cancer chez les personnes à risque.

Flavanolignagnes : trouvé dans le charbon-marie dans les feuilles, on peut trouver une molécule appelé silybine qui peut avoir une activité hépatoprotectrice.

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