Étude des variations métaboliques de différentes plantes des Alpes ou cultivées dans les Alpes et mise en évidence de biomarqueurs spécifiques en vue de la valorisation de ces cultures
Study of metabolic variations of Alps plants or cultivated in the Alps and identification of biomarkers in order to highlight these cultures
par Axelle AIMOND sous la direction de Grégory GENTA-JOUVE
Thèse de doctorat en Chimie analytique
ED 563 Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le mercredi 29 juillet 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Chimie -- Informatique
  • Chimie végétale
  • Diterpènes
  • Emploi en cosmétologie
  • Métabolomique
  • Plantes -- Composition chimique
  • Plantes médicinales
  • Sideritis

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Mots clés
Phytochimie, Métabolomique, Annotations, Chimie-Informatique, MetWork, Sideritis hyssopifolia, Ent-Kaurane, Réseaux moléculaires, Alpes
Resumé
Les plantes sont connues et utilisées depuis toujours pour leurs propriétés médicinales. Dans le domaine de la cosmétique, leurs bénéfices sur la peau en font des actifs d'intérêt et l'étude de leur composition phytochimique est nécessaire pour comprendre ces bénéfices. En effet, la composition en métabolites change au cours du temps et notamment au cours des saisons. Afin de déterminer une période de récolte optimale en termes d'activité biologique, une étude métabolomique a été menée sur une ou deux années avec 4 périodes de récolte prédéfinies. Le travail a été réalisé sur 6 plantes d'intérêt pour lesquelles des tendances temporelles ont été observées. Dans le cas de la plante Sideritis hyssopifolia, une attention particulière a été portée sur des flavones glycosylées spécifiques du genre Sideritis comme métabolites d'intérêts. Ce travail préliminaire a permis de choisir cette plante comme sujet de l'étude phytochimique qui a eu lieu dans un deuxième temps. L'extraction et la purification de cet extrait ont permis la purification et l'isolement de 28 molécules, principalement des flavones glycosylées et des diterpènes dont 7 nouvelles structures. Des tests d'activités anti-oxydante et anti-inflammatoire réalisés sur ces molécules ont montré que les diterpènes de type ent-kauranes pouvaient se révéler prometteurs dans le cadre d'une utilisation en cosmétique. Enfin, ce travail de phytochimie a servi de base à la confrontation de cette technique face aux différentes approches innovantes d'annotation et d'identification basées sur de la spectrométrie de masse. En effet, l'apport de la chimio-informatique et notamment de la fragmentation in silico en fait un outil efficace pour l'annotation et l'identification de molécules. Trois outils ont été évalués : MS2LDA et Sirius pour de l'annotation et Metwork comme outil d'annotation et d'identification. Les approches de chacun de ces outils ont été décrites puis des tests ont été réalisés sur un jeu de données de la plante Sideritis hyssopifolia.