Biosynthèse de lignanes de type aryltétralines et arylnaphtalènes dans des chevelus racinaires de Linum album, Linum flavum, Linum perenne et Linum grandiflorum : essai de bioconversion d’un mélange d’acide glucocoumarique, d’acide glucoferulique et de sécoisolaricirésinol diglucosylé obtenu à partir de graines de Linum usitatissimum

Biosynthesis of aryltetralin and arylnaphthalene lignans in hairy roots cultures of L. Album, L. Flavum, L. Perenne and L. Grandiflorum : bioconversion experiments with a mixture of glucocoumaric, glucoferulic acids and secoisolaricirésinol-diglucoside obtained from seeds of L. usitatissimum

• Auteur / Autrice : Luyen Huynh-Cong
• Direction : François Mesnard, Jean-Claude Laberche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Biologie cellulaire et moléculaire des plantes
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Amiens

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biosynthèse

Lignanes

Racines (botanique)

Lins

Lin

Résumé

Ce travail présente les résultats obtenus avec des chevelus racinaires de Linum flavum, L. Album, L. Perenne et L. Grandiflorum sur la biosynthèse de lignanes aryltétralines et arylnaphtalènes quand ils sont soumis à des stress. Les chevelus racinaires ont été obtenus avec Agrobacterium rhizogenes à partir de graines. Ces clones sont caractérisés par leurs courbes de croissance, leur temps de doublement, leur taux de croissance spécifique et leur production de biomasse ainsi que par leur contenu en lignanes déterminé en chromatographie liquide et spectrométrie de masse. L’étude des modifications en composés minéraux, en sucre, et en auxines montrent qu’un milieu favorable à la croissance n’est pas un milieu favorable à la biosynthèse des lignanes. L’utilisation du méthyljasmonate comme éliciteur provoque d’importantes synthèses de méthoxypodophyllotoxine et de podophyllotoxine chez les L. Album et L. Flavum. Chez les L. Perenne et L. Grandiflorum, c’est l’isojusticidine et dans une moindre mesure la justicidine qui sont favorisées. Alors que normalement les lignanes restent dans les structures cellulaires, l’utilisation de Tween comme perméabilisant permet une sortie importante des lignanes dans le milieu, sorties qui s’accompagnent de synthèses racinaires nouvelles. L’utilisation d’un extrait enrichi de graines de lins permet des bioconversions. Malgré la cytotoxicité de cet extrait, qui impose de travailler avec de faibles doses, les taux de podophyllotoxine doublent. Il présente aussi l’intérêt d’être un perméabilisant.

This work presents the results obtained with hairy roots of Linum album, L. Flavum, L. Grandiflorum and L. Perenne on the biosynthesis of aryltetralin and arylnaphthalene lignans, when subjected to various stresses. The hairy roots were obtained with Agrobacterium rhizogenes from in vitro plantlets. The different hairy root clones were characterized by their growth curve, their doubling time, their specific growth rate and their biomass production, as well as their content in lignans, determined by analytical techniques as liquid chromatography and mass spectrometry. Changes in mineral compounds, sucrose/glucose, growth regulator and showed that a favorable environment for growth was not the one for the lignan biosynthesis. The use of methyljasmonate as elicitor enhanced a significant synthesis of podophyllotoxin and methoxypodophyllotoxin in L. Album and L. Flavum. The two arylnaphthalene lignans, isojusticidin and justicidin, were synthesized by L. Perenne and L. Grandiflorum. Lignans are normally accumulated in the cellular structure. Tween, as a permeabilizer, made a large output of lignans into the medium and a new synthesis of the lignans in the roots. The bioconversion was observed with an enriched extract from flaxseeds. Despite the cytoxicity of this extract, the amount of podophyllotoxin production increased 2 times, using low doses. This extract had also the advantage to be a permeabilizer.