Recherche de molécules naturelles bioactives issues de la biodiversité marine de la zone sud-ouest de l'océan Indien

Research of bioactive natural molecules derived from the marine biodiversity of the southwest Indian Ocean area

• Auteur / Autrice : Emmanuel Pichon
• Direction : Anne Gauvin-Bialecki, Ali Al-Mourabit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 23/09/2016
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Substances Naturelles et des Sciences des Aliments (Saint-Denis, Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Jacqueline Marchetti-Smadja
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Grondin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Frédérich, Olivier Grovel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Produits de la mer en thérapeutique

Quorum sensing

Produits de la mer -- Métabolites

Éponges

Mots clés libres

Océan Indien

Éponges marines

Plakortis kenyensis

Theonella swinhoei

Haliclona fascigera

Fascaplysinopsis reticulata

Métabolites secondaires

Activité inhibitrice du quorum sensing

Indian Ocean

Marine sponges

Plakortis kenyensis

Theonella swinhoei

Haliclona fascigera

Fascaplysinopsis reticulata

Secondary metabolites

Quorum sensing inhibitors

Résumé

Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit portent sur l'étude de quatre éponges marines issues de la zone Sud-Ouest de l'Océan Indien : Plakortis kenyensis, Theonella swinhoei, Haliclona fascigera et Fascaplysinopsis reticulata. Les travaux entrepris comprenaient l'étude chimique de ces éponges incluant l'extraction, l'isolement et l'identification des métabolites secondaires par différentes techniques chromatographiques (CLMP, CLHP...) et spectroscopiques (UV-visible, HRMS, RMN 1D et 2D...). Douze métabolites secondaires ont été isolés de ces éponges dont six de structures nouvelles, à savoir : l'acide 2,5-époxydocosan-6-én-21-ynoïque (HF1), un acide gras atypique isolé de l'éponge Haliclona fascigera ; la 8-oxo-tryptamine (FR2), la 6,6’-bis-(débromo)- gelliusine F (FR3), la 6-bromo-2’-déméthyl-3’-N-méthyl-1’,8-dihydroaplysinopsine (FR6), la 5,6-dibromo-2’- déméthyl-3’-N-méthyl-1’,8-dihydroaplysinopsine (FR7) et la 5,6-dibromo-3’-déimino-2’-déméthyl-3’-oxo-1’,8- dihydroaplysinopsine (FR8), cinq alcaloïdes indoliques isolés de l'éponge Fascaplysinopsis reticulata. La valorisation des molécules isolées a ensuite été envisagée via l'évaluation de leurs activités biologiques. Parmi les douze molécules isolées, sept ont montré une activité antipaludique, trois une activité inhibitrice du quorum sensing de la bactérie bioluminescente Vibrio harveyi et cinq une activité anti-microfouling par inhibition de l'adhésion et/ou de la croissance de souches microbiennes marines.

The work described in this manuscript concerns four sponges from the South-West Indian Ocean: Plakortis kenyensis, Theonella swinhoei, Haliclona fascigera and Fascaplysinopsis reticulata. The chemical study of the sponges including extraction, isolation and identification of secondary metabolites was undertaken using various chromatographic (MPLC, HPLC ...) and spectroscopic (UV-visible, HRMS, 1D and 2D NMR ...) techniques. Twelve secondary metabolites including six new molecules were isolated from these sponges. The new molecules are: 2,5-époxydocosan-6-en-21-ynoic acid (HF1) an unusual fatty acid isolated from the sponge Haliclona fascigera; 8-oxo-tryptamine (FR2), 6,6'-bis (debromo)-gelliusine F (FR3), 6-bromo-2'-demethyl-3'-N- methyl-1',8-dihydroaplysinopsine (FR6), 5,6-dibromo-2'-demethyl-3'-N-methyl-1',8-dihydroaplysinopsine (FR7) and 5,6-dibromo-3’-deimino-2’-demethyl-3’-oxo-1’,8-dihydroaplysinopsine (FR8), five indole alkaloids isolated from the sponge Fascaplysinopsis reticulata. The biological activities of the isolated molecules were then evaluated. Among the twelve isolated molecules, seven were active against the malaria parasite Plasmodium falciparum, three were identified as inhibitors of the quorum sensing-regulated bioluminescence in Vibrio harveyi and five, showing marine bacterial adhesion and/or growth inhibition, exhibited potential anti- microfouling activity.