New theoretical highlighting on the molecular interactions of natural polyphenols : penetration in lipid membranes and oxidative dimerization

par Pavlina Kosinova

Thèse de doctorat en Biologie - Santé. Pharmacie

Sous la direction de Jean-Luc Duroux et de Patrick Trouillas.

Soutenue en 2011

à Limoges .

  • Titre traduit

    Nouveaux aspects théoriques concernant les interactions moléculaires des polyphénols naturels : pénétration dans les membranes lipidiques et dimerisation oxydative


  • Résumé

    Les polyhénols sont des composés naturels présents dans les plantes. Ils ont de nombreux effets bénéfiques sur la santé humaine. Une partie de ces effets est attribuée à leur capacité au H-atom transfer (HAT). Les radicaux phenoxy (ArO●) formés sont stabilisés de différentes manières (formation de quinones, régénération, formation d'adduits, dimérisation). Une partie de notre étude vise à rationaliser le processus de dimérisation entre les radicaux phénoxy. Cette réaction est classique dans la nature, il est à l'origine de la formation d'oligomères naturels. Le processus est en deux étapes. La première est la formation de la liaison C-C ou C-O; elle n'est pas favorable puisqu'elle entraîne une perte de planéité d'un noyau aromatique. La seconde est une tautomérisation qui permet de stabiliser et de rendre la réaction thermodynamiquement favorable. La seconde partie de ce travail est l'étude de l'interaction des polyphenols avec les bicouches phospholipidiques (membranes). Les membranes sont le siège du stress oxydant (peroxydation lipidique) qui entraîne leur dégradation. Les polyphenols sont des inhibiteurs de la peroxydation lipidique. Cette propriété est liée à i) leur capacité à réagir par HAT, ii) l'hydrophobicité et iii) la localisation et l'orientation de la molécule dans la membrane. Ces deux dernières propriétés sont étudiées ici par dynamique moléculaire.


  • Résumé

    Polyphenols are natural compounds widely distributed in plants. They have many beneficial effects on human health, intensively studied. Most of these effects are associated with their capacity of H-atom transfer (HAT). HAT yields phenoxyl radicals (ArO●) that stabilize by several ways (formation of quinones, regeneration, adduct formation and dimerization). One part of our study aims at rationalizing the dimerization process between two phenoxyl radicals. This reaction is common in nature and often initiates the biosynthesis of oligomers. The whole process is divided into two steps. First, the C-C or C-O bond is formed, which is not very favourable because the aromatic ring loses its planarity. Second, tautomerization or ring formation strongly stabilizes the products and makes the reaction thermodynamically favourable. The second part of our work focuses on the interaction of polyphenols with phospholipid bilayer membranes. The membranes are sensitive to oxidative stress initiated by free radicals. The process is known as lipid peroxidation and induces structural changes. Polyphenols inhibit lipid peroxidation. This property is usually associated with i) the capacity to donate H-atom to free radicals, ii) lipophilicity and Hi) position and orientation in membranes. The last to properties were evaluated with molecular dynamics.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (190 p)
  • Annexes : 219 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Santé). Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : P2011330B
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