Etude Chimiotaxonomique Et Activité Biologique Des Métabolites Secondaires Des Plantes Du Genre Eryngium Ameni Landoulsi
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Etude chimiotaxonomique et activité biologique des métabolites secondaires des plantes du genre Eryngium Ameni Landoulsi To cite this version: Ameni Landoulsi. Etude chimiotaxonomique et activité biologique des métabolites secondaires des plantes du genre Eryngium. Médecine humaine et pathologie. Université du Droit et de la Santé - Lille II; Université de Tunis El Manar, 2016. Français. NNT : 2016LIL2S056. tel-01755125 HAL Id: tel-01755125 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01755125 Submitted on 30 Mar 2018 HAL is a multi-disciplinary open access L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est archive for the deposit and dissemination of sci- destinée au dépôt et à la diffusion de documents entific research documents, whether they are pub- scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, lished or not. 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Jeannette BENHAMIDA Co-Encadrant : Dr. Vincent ROUMY Soutenue le 20 Décembre 2016 Membres du Jury Laurence VOUTQUENNE-NAZABADIOKO Professeur, Université de Reims Présidente Champagne-Ardennes Manef ABDERRABBA Professeur, Université de Carthage Rapporteur Pierre CHAMPY Professeur, Université de Paris Sud Rapporteur Thierry HENNEBELLE Professeur, Université de Lille 2 Directeur de thèse Jeannette BENHAMIDA Professeur, Université de Tunis El Manar Directrice de thèse Imed REGAYA Professeur, Université de Carthage Examinateur Mohamed MAKNI Professeur, Université de Tunis el Manar Examinateur Benoît FOLIGNE Professeur, Université de Lille 2 Examinateur RÉSUMÉ Le genre Eryngium L. (Apiaceae, Saniculoideae) comprend plus de 250 espèces utilisées en médecine traditionnelle à travers le monde. En Tunisie il existe seulement huit espèces : E. barrelieri Boiss., E. campestre L., E. dichotomum Desf., E. glomeratum Lamk., E. ilicifolium Lamk., E. maritimum L., E. tricuspidatum L. et E. triquetrum Vahl. ; ces espèces sont en majorité peu étudiées du point de vue phytochimique. La présente étude a été effectuée sur la totalité des Eryngium qui poussent en Tunisie dans le but d’évaluer leurs activités biologiques, essentiellement antimicrobienne contre des microorganismes multirésistants et producteurs de béta-lactamases à spectres étendus (BLSE), mais aussi phototoxique et cytotoxique ainsi que la variabilité chimique par analyse par CPG-FID et CPG-SM des extraits les plus actifs. Toutes les espèces étudiées étaient dotées d’un pouvoir antimicrobien (CMI de 1,25 à 0,07 mg/ml) et cytotoxique (CI50 de 24,4 à 0,32 µg/ml) considérable. Le criblage de l’activité phototoxique a permis de mettre en évidence la richesse de ces plantes en composés photoréactifs antimicrobiens potentiellement intéressants pour leur efficacité d’action et l’élargissement du spectre d’activité antimicrobienne. L’analyse des extraits actifs apolaires a permis d’étudier la variabilité chimique entre les différentes espèces et la mise en évidence de la présence majoritaire de composés antimicrobiens notamment des sesquiterpènes oxygénés tels que le spathulénol, le lédol, l’α- bisabolol et le cubénol, et des sesquiterpènes hydrocarbonés comme le β-bisabolène et le copaène ; et cytotoxiques tel que le falcarinol. Une étude phytochimique approfondie a été réalisée sur les racines d’E. triquetrum afin d’extraire, isoler par des essais bio-guidés et identifier les composés actifs. Le fractionnement a été optimisé par des chromatographies sur colonnes, CPC et CLHP. Parmi les composés identifiés deux polyacétylènes, le panaxydiol et le falcarinol, ont montré un fort pouvoir antimicrobien et une spécificité d’action notamment contre les souches de Pseudomonas aeruginosa BLSE et multirésistantes, avec des CMI allant jusqu’à 0,29 ng/ml et une activité en majorité bactéricide. Mots clés : Eryngium, acitivité antimicrobienne, CPG-SM, activité phototoxique, activité cytotoxique, CPC, CLHP, polyacétylènes. 1 ABSTRACT Chemotaxonomic study and biological activity of secondary metabolites of Eryngium species: The genus Eryngium L., (Apiaceae, Saniculoideae) comprises more than 250 flowering plant species, which are commonly used as medicinal plants in different countries. Only eight species are growing in Tunisia: E. barrelieri Boiss., E. campestre L., E. dichotomum Desf., E. glomeratum Lamk., E. ilicifolium Lamk., E. maritimum L., E. tricuspidatum L. et E. triquetrum Vahl. These species are used in traditional medicine and there are relatively few papers on the phytochemical investigations of most of them. This study was performed on all Eryngium species growing in Tunisia in order to evaluate their chemical variability using GC-FID and GC-MS analyses and their biological activities, mainly antimicrobial against multiresistant microorganisms and extended spectrum beta-lactamase producing bacteria (ESBL), and also phototoxic and cytotoxic effects. All investigated species showed considerable antimicrobial effect with MIC value ranging between 1,25 and 0,07 mg/mL and important cytotoxic activity against J774 tumoral cells with IC50 from 24,4 to 0,32 µg/mL. Phototoxic investigation demonstrated a significant photoactive inhibitory effect against tested pathogenic microorganisms. GC–MS analysis of the most active crude extracts (petroleum ether extracts) revealed their high content of antimicrobial agents particularly oxygenated sesquiterpenes such as spathulenol, ledol, α-bisabolol and cubenol, and hydrocarbon sesquiterpenes such as β- bisabolene and copaene; and cytotoxic components such as falcarinol. The chemical investigation and bio-guided isolation of active compounds of the selected crude extract of E. triquetrum roots were performed using column chromatography, centrifugal partition chromatography (CPC) and preparative high-performance liquid chromatography (HPLC). Among purified components, two bioactive polyacetylenes, panaxydiol and falcarinol, showed a great antimicrobial activity mainly against multiresistant and ESBL- producing Pseudomonas aeruginosa with MIC value up to 0,29 ng/ml and a mostly bactericidal effect. Keywords: Eryngium, antimicrobial activity, GC-MS, phototoxic activity, cytotoxic activity, CPC, HPLC, polyacetylenes. 2 REMERCIEMENTS Cette thèse en cotutelle a été effectuée conjointement entre le laboratoire de pharmacognosie de l’Université de Lille 2 et le laboratoire de protéomie fonctionnelle et biopréservation alimentaire de l’Université de Tunis el Manar sous la codirection de Monsieur Thierry HENNEBELLE, Professeur à la Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques de Lille et Madame Jeannette BENHAMIDA, Professeur à l’Institut Supérieur des Sciences Biologiques Appliquées de Tunis. Je tiens à exprimer ma profonde gratitude à Monsieur le Professeur Thierry HENNEBELLE qui a tout d’abord accepté la collaboration entre l’Université de Lille 2 et l’Université de Tunis el Manar et ensuite la direction de ma thèse par sa rigueur scientifique, la qualité de ses conseils et suggestions scientifiques et ses encouragements permanents. Je remercie très sincèrement Madame le Professeur Jeannette BENHAMIDA pour la confiance qu'elle m'a accordée en acceptant d'encadrer ce travail doctoral, ses conseils pratiques et ses encouragements. Mes remerciements vont également aux autres membres du jury : je remercie très sincèrement Monsieur Manef ABDERRABBA, Professeur à l’Institut Préparatoire aux Etudes Scientifiques et Techniques de Tunis et Monsieur Pierre CHAMPY, Professeur à l’Université de Paris Sud qui ont accepté d’être les rapporteurs de ce travail. Je remercie Madame Laurence VOUTQUENNE-NAZABADIOKO, Professeur à l’Université de Reims Champagne- Ardennes ; Monsieur Imed REGAYA, Professeur à l’Université de Carthage ; Monsieur Mohamed MAKNI, Professeur à l’Université de Tunis el Manar et Monsieur Benoît FOLIGNE, Professeur à l’Université de Lille 2, qui ont bien voulu évaluer mon travail. Je tiens à exprimer ma reconnaissance et mes sincères remerciements à Monsieur Vincent ROUMY, Maître de conférences en pharmacognosie et mon codirecteur de thèse. Je le remercie pour son accueil au laboratoire de pharmacognosie, son investissement constant et sa disponibilité. J’exprime ma profonde gratitude à Madame le Professeur Sevser SAHPAZ, directrice du laboratoire de pharmacognosie de Lille 2 pour son accueil au sein du laboratoire, son aide et sa gentillesse. Je tiens à remercier tout particulièrement le Docteur Christel NEUT pour son accueil au laboratoire de bactériologie à l’Université de Lille 2, ainsi que pour son accompagnement et ses conseils. Je remercie également toute l’équipe du laboratoire de bactériologie et particulièrement Isabelle, Severine et Carole pour leur disponibilité et leur aide. Je remercie d'une façon toute particulière Madame Nathalie DUHAL pour son aide à la réalisation des CPG/SM et les spectrométries de masse des produits isolés et pour sa 3 disponibilité et sa gentillesse