Contribution à l'optimisation de la production d'alcaloïdes tropaniques par culture in vitro de cellules végétales issues de Solanacées : influence de divers précurseurs : relation avec la production de certains polyphénols

par Gilles Mairesse

Thèse de doctorat en Génie Enzymatique, Bioconversion, Microbiologie

Sous la direction de Annie Jacquin-Dubreuil.

Soutenue en 1990

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Duboisia myoporoïdes
• Cultures in vitro
• Alcaloïdes
• Multiplication in vitro
• Solanacées
• Polyphénols végétaux
• Biosynthèse

Résumé

Les cellules végétales de Duboisia myoporoïdes cultivées in vitro produisent très peu d'alcaloïdes tropaniques par rapport à la plante-mère. Cependant, puisqu'elles ont gardées leurs potentialités métaboliques, cette carence en matière de production peut avoir plusieurs origines. Les techniques de dosage des alcaloïdes tropaniques utilisées (ELISA et CLHP) sont très sensibles et permettent de déceler de faibles augmentations de production. L'optimisation de procédés analytiques n'a pas eu d'effet sur les teneurs en alcaloïdes des extraits provenant de cellules cultivées in vitro : les alcaloïdes tropaniques ne sont donc pas stockés sous des formes inhabituelles rendant leur extraction difficile. L'hyoscyamine et la scopolamine exogènes ne sont pas dégradées rapidement dans les conditions de culture, ces molécules ne sont donc pas catabolisées au fur et à mesure de leur production. Il apparaît donc que c'est la biosynthèse des alcaloïdes tropaniques qui est inhibée, un déficit de précurseurs pourrait être en cause. L'ajout de précurseurs de l'hyoscyamine et de la scopolamine (le tropanol, le scopanol et l'acide tropique) aux cellules de Duboisia myoporoïdes n'a pas permis d'augmenter les teneurs en alcaloïdes tropaniques des cellules. Cependant, ces précurseurs semblent être utilisés par les cellules. Par contre, la mise en culture in vitro des cellules végétales de Solanacées provoque une modification de leur métabolisme secondaire au profit de la synthèse de composés polyphénoliques, en particulier de coumarines, qui sont stockés dans les cellules sous forme glycosylée.

Titre traduit

A contribution to optimizing the alkaloid production by in vitro cultured cells from Solanaceous plants : influence of several precursors : relationship with the production of some polyphenolic compounds

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