Micromycètes et métabolites fongiques en milieu marin : isolement de souches, mise en culture, production, identification et évaluation pharmacologique de lipides, acides gras et peptides

par Nicolas Ruiz

Thèse de doctorat en Pharmacie. Mycologie et mycochimie

Sous la direction de Yves-François Pouchus et de Gilles Barnathan.


  • Résumé

    La biodiversité des micromycètes en zones conchylicoles ainsi que les métabolites qu’ils produisent en conditions marines ont été évalués au cours de ce travail. L’évolution de la microfonge saprotrophe des zones conchylicoles a été étudiée par la réalisation de prélèvements saisonniers de sédiments sur différents sites côtiers atlantiques. Mis en culture, ces échantillons ont permis d’isoler de nombreuses souches fongiques enrichissant la Mycothèque Marine du Laboratoire. Les micromycètes les plus fréquemment isolés appartiennent à trois genres : Penicillium, Aspergillus et Trichoderma. Quatre souches représentatives de la microfonge saprotrophe, Penicillium vermiculatum, P. Citreonigrum, Trichoderma longibrachiatum et T. Harzianum ont été sélectionnées pour l’étude de leurs métabolites d’intérêt nutritionnel et structural (lipides, acides gras) ou toxiques (peptides). Dans un premier temps, l’étude a consisté à évaluer la richesse des quatre souches de micromycètes marins sélectionnées en termes de production et d’originalité de lipides, notamment par la recherche d’acides gras valorisables en santé et nutrition. L’analyse des acides gras a montré des compositions proches des souches terrestres avec notamment la présence majoritaire des acides linoléique, oléique et palmitique. Néanmoins, il a été révélé pour la première fois chez ces champignons la présence d’acides gras di- et triinsaturés conjugués en proportion non négligeable en comparaison avec leurs autres sources naturelles. Une souche, P. Citreonigrum, s’est particulièrement distinguée en produisant une quantité importante de triglycérides et des acides gras conjugués sans précédents tel que l’acide 4-Me-6,8-16:2. Ce dernier a été isolé et purifié (complexation à l’urée et CLHP-Ag+) afin d’évaluer ses propriétés biologiques et pharmacologiques. Dans un second temps, les deux souches de Trichoderma ont également été étudiées pour leur production de peptaïbols, peptides linéaires neuroactifs, potentiellement impliqués dans des contaminations de coquillages. Cinquante séquences constituées de 11, 18 ou 20 résidus dont 33 nouvelles ont été isolées et identifiées. La comparaison des profils de production des peptaïbols s’est révélée intéressante dans la différenciation des deux souches de Trichoderma. L’application de cette approche à un plus grand nombre de Trichoderma sp. Pourrait s’avérer être un outil chimiotaxonomique efficace, en particulier pour les peptides à 11 résidus. La méthode d’extraction originale utilisée a permis l’isolement de quantités importantes de peptaïbols jamais atteintes, démontrant son intérêt. Le potentiel toxinogène des peptaïbols a été confirmé par la réalisation d’une évaluation pharmacologique sur différents modèles biologiques, confirmant en particulier la forte implication des peptides à longues chaînes.

  • Titre traduit

    Micromycetes and fungal metabolites in marine environment: strains isolation, fungal cultures, production, identification and pharmacological evaluation of lipids, fatty acids and peptides


  • Résumé

    In this work, micromycetes biodiversity in shellfish farming areas was investigated as well as their fungal metabolites produced in marine conditions. Seasonal collecting of sediment samples were performed on various areas along the French Atlantic coast. Numerous strains have been isolated and are stocked in the marine fungal collection of the laboratory. Penicillium sp. , Aspergillus sp. And Trichoderma sp. Were the strains most commonly found. Four representative strains, Trichoderma longibrachiatum, T. Harzianum, Penicillium vermiculatum, P. Citreonigrum, were investigated regarding their metabolites with potential interest in human nutrition and membrane structures (lipids, fatty acids) or for their toxicity (peptides). The biochemical composition of marine micromycetes was evaluated regarding to the production of lipids compared to strains of terrestrial origin. Moreover, fatty acids were investigated for their potential in nutrition and human health. Linoleic, oleic and palmitic acids were the major fatty acids observed. One of the most striking result was the first occurrence of several dienoic and trienoic conjugated fatty acids at relatively high levels compared with their already known natural sources. A strain of Penicillium citreonigrum showed marked differences with high amounts of triglycerides and unprecedented conjugated fatty acids such as the 4-Me-6,8-16:2 acid. This one was isolated and purified (urea complexation and Ag+-HPLC) in order to evaluate its biological and pharmacological properties. Then T. Longibrachiatum and T. Harzianum were studied regarding to the production of neuroactive linear peptides, peptaibols, potentially implicated in shellfish contamination. Fifty sequences corresponding to 11-, 18- and 20-residues peptaibols were identified and 33 were new ones. The strains of Trichoderma can be differentiated by their peptaibol production. The peptaibol profile could be enhanced for the Trichoderma genus and considered as an effective chemotaxonomic tool, especially concerning the 11-residues peptaibols. The extraction process is original, allowing isolation of high amounts of peptaibols. Peptaibols were evaluated on various biological models, confirming especially the implication of long sequence peptaibols in acute toxicity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (281 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 244-266 f. [460 réf.]

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. BU Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07 NANT 06-VS
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