Potentiels anti-oxydants et anti-inflammatoires de sporophores de Lentinula edodes (Shiitake) sous différentes conditions de culture Ibrahima Diallo To cite this version: Ibrahima Diallo. Potentiels anti-oxydants et anti-inflammatoires de sporophores de Lentinula edo- des (Shiitake) sous différentes conditions de culture. Médecine humaine et pathologie. Université Montpellier, 2019. Français. NNT : 2019MONTG042. tel-02481192 HAL Id: tel-02481192 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02481192 Submitted on 17 Feb 2020 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. The documents may come from émanant des établissements d’enseignement et de teaching and research institutions in France or recherche français ou étrangers, des laboratoires abroad, or from public or private research centers. publics ou privés. THÈSE POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE M ONTPELLIER En Sciences des Aliments et Nutrition Préparée au sein de l’ École doctorale GAIA Unité de recherche QUALISUD Titre de la thèse Potentiels anti-oxydants et anti-inflammatoires de sporophores de Lentinula edodes (Shiitake) sous différentes conditions de culture Présentée et soutenue publiquement par Ibrahima DIALLO Le 19 Décembre 2019 Rapport de gestion Sous la direction du Pr. Alain MICHEL, Unité Mixte de Recherche (UMR) 95 Qualisud Co-direction : Pr. Françoise FONS, Unité Mixte de Recherche (UMR) 5175 CEFE Devant le jury composé de 2015 M. Finn KJELLBERG, Directeur de Recherche, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive Président Mme Veronica RODRIGUEZ-NAVA, Professeur, Université de Lyon 1 Rapporteur Mme Anne LANDREAU, Maître de Conférences, Université Angers Rapporteur Mme Françoise FONS, Professeur, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive Examinateur M. Fréderic BOUDARD, Maître de Conférences, Université de Montpellier Examinateur M. Lonceny TRAORE, Maître de Conférences, Université Gamal Abdel Nasser de Conakry Examinateur M. Patrick POUCHERET, Maître de Conférences, HDR, Université de Montpellier Membre invité M. Alain MICHEL, Professeur, Université de Montpellier Membre invité i Résumé Lentinula edodes est un champignon comestible cultivé et commercialisé depuis des siècles en raison de ses propriétés nutritionnelles et médicinales. Riche en protéines, en fibres, en minéraux et pauvre en calories, le Shiitake présente de multiples propriétés pharmacologiques. Peu d'études ont évalué l'influence des conditions de culture sur les possibles effets « santé » de ce champignon. Nos travaux ont porté sur la comparaison des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires de sporophores (souche identique de Shiitake) issus de 3 producteurs de la région Occitanie Française : deux cultivant en non biologique et un cultivant en biologique. Une extraction séquentielle sous sonication (cyclohexane, chloroforme, éthanol et eau) a été réalisée sur ces champignons suivie d’une caractérisation qui a permis d’identifier des molécules dont l’ergostérol dans les extraits apolaires, l’acide ascorbique et des acides aminés dans les extraits polaires. La capacité antioxydante de chaque extrait a été évaluée en utilisant le DPPH et l’ORAC. L’activité anti -inflammatoire des extraits éthanoliques et aqueux de tous les producteurs a été évaluée in vitro sur un modèle de macrophages inflammatoires. A 1 mg/ml, tous les extraits présentent une activité antioxydante modérée avec un potentiel antioxydant plus prononcé dans les extraits aqueux, alors que la teneur en polyphénols dosée par le réactif de Folin Ciocalteu est plus importante dans les extraits cyclohexaniques. A 50 µg/ml, les extraits éthanoliques inhibent fortement la production du NO de manière concentration dépendante pour les trois producteurs sans affecter la viabilité cellulaire (prétraitement pendant 4 heures ; temps de stimulation par le LPS/IFNγ de 24 heures). Par contre, l’inhibition observée pour les extraits aqueux est très faible. Cette activité constatée ne serait pas due à une activité du NO Scavenging des extraits. Le TNFα sécrété dans les surnageants cellulaires des macrophages prétraités par les extraits éthanoliques de Shiitake est inhibé de manière concentration dépendante, contrairement aux extraits aqueux qui n’ont pas un effet inhibiteur sur la molécule. Cette étude préliminaire montre que même si les conditions de culture du Shiitake sur lesquelles nous avons travaillé influencent la teneur en ergostérol, en acides aminés et son pouvoir antioxydant de façon significative, elles n’affectent pas son potentiel anti- inflammatoire in vitro. Mots clés : Shiitake, activité antioxydante, activité anti-inflammatoire, culture biologique, culture non biologique. ii Abstract Lentinula edodes is an edible mushroom grown and marketed for centuries due to its nutritional and medicinal properties. Shiitake has multiple pharmacological activities as antioxidant and anti-inflammatory effects. Few studies were performed taking into account the influence of culture conditions to optimize the biological properties of Shiitake mushroom on human health. Our work focused on the comparison of antioxidant capacity and anti-inflammatory activity of Shiitake fruit bodies cultivated by three mushroom producers in the French Occitanie region using the same strain in various growing conditions (organic and non-organic). Sequential extraction under sonication was performed on freeze dried fungal materials followed by a characterization which made it possible to identify molecules including ergosterol in apolar extracts, ascorbic acid and amino acids in polar extracts. Regarding the bioactive potential of Shiitake, at 1 mg/ml, all extracts have a quantifiable but moderate antioxidant activity with a more pronounced antioxidant potential in the aqueous extracts, while the polyphenol content determined by the Folin Ciocalteu reagent is greater in the cyclohexane extracts. At 50 μg/ml, the ethanol extracts of the three producers strongly inhibit NO production in a dose-dependent manner with absence of cytotoxic effect on cells (pretreatment for 4 h with 24 h of stimulation time with LPS / IFNγ). On the other hand, the inhibition observed for the aqueous extracts is very low. This observed activity would not be due to an activity of NO scavenging of extracts. TNFα secreted in cell supernatants of macrophages pretreated with ethanol extracts of Shiitake is inhibited in a concentration-dependent manner while mushroom aqueous extracts do not have an inhibitory effect. Our results show that the Shiitake growing conditions used in the present study influence the contents of ergosterol and amino acids as well as its antioxidant capacity but do not affect its anti-inflammatory activity in vitro. Key words: Shiitake, antioxidant capacity, anti-inflammatory activity, organic and non-organic cultivation. ii Dedicace A mon feu pére Mamoudou DIALLO pour l’éducation, les valeurs morales, le sens de la responsabilité que tu m’as inculqué ainsi que les sacrifices consentis à mon égard. J'aimerais tant que tu sois parmi nous pour fêter ce jour exceptionnel, mais parce que la mort est un chemin où chacun passera, tu seras absent autour de la table à la maison familiale pour fêter cette consécration. Dors en paix cher père, je ne cesserais jamais de prier pour toi. A ma mére Rahmatoulaye DIALLO, dont l’ espoir repose sur la réussite de ses enfants. Cette thèse est l'aboutissement de votre dévouement constant, de vos sacrifices, de vos constantes sollicitudes et de vos prières. Merci Maman A mon adorable épouse Mariama DIALLO, pour ton soutien moral inestimable, ta longue patience durant ces 3 années d’aventures et ton amour intarissable. A ma petite fille Assiatou Diari DIALLO, Trouves ainsi résumé en quelques pages le dur travail de ma vi e et saches que pour toi, c’est un exemple à suivre. A tous ceux qui m’ont donné le savoir , ne serait ce que pour une demi journée et à tous ceux qui m’ont aidé. A tous mes freres et sœurs : Lamine, Thierno Oury, Bachir (paix à ton àme), Tafsiratou, Djely, Abldoulaye, Yayé Kesso, Maladho, Mouctar, Yayé Fatou et YayéAssi. A toux ceux qui se battent pour la l’égalité, la justice sociale et la solidarité entre les citoyens de mon pays. ii Remerciements Avant tout, je remercie Dieu le tout puissant, le créa teur de l’univers qui m’a donné la santé, la chance et le courage pour réaliser ce travail. Que tu sois loué éternellement et que ta miséricorde infinie continue à m’accompagner. Cette thèse a été réalisée au Laboratoire de Pharmacologie et Physiopathologie Expérimentale, UMR Qualisud pour la partie « Activités anti-inflammatoires ». La partie « Caractérisation et Activités antioxydantes » a été effectuée au sein du Laboratoire de Botanique, Phytochimie et Mycologie, UMR 5175 CEFE, de la Faculté de Pharmaci e de l’Université de Montpellier sous le financement de l’ambassade de France en Guinée via Campus France dans le cadre de la coopération bilatérale entre les 2 pays. Je tiens à exprimer tout d’abord mes remerciements aux m embres du jury pour avoir accepté d’évaluer mon travail de thèse, malgré leurs multiples occupations. Je remercie Monsieur Finn KJELLBERG, Directeur de Recherche au Centre d’ Ecologie Fonctionnel et Evolutive du CNRS pour avoir accepté de présider ce jury. Toute ma réconnaissance à Madame Veronica RODRIGUEZ-NAVA Professeur à l’Université