Dissertations / Theses on the topic 'Polyphénols et flavonoids'

Les polyphénols sont des métabolites secondaires d’origine végétale. Ces substances naturelles connues pour leurs pouvoirs antioxydants et anti-radicalaires, contribuent à la protection de la santé humaine notamment contre les maladies cardiovasculaires et neurodégénératives, mais également contre certains cancers et diabètes. Dans certains cas, ces effets biologiques bénéfiques pour la santé pourraient également être liés à une interaction spécifique polyphénol-protéine peu étudiée à ce jour par manque d’outils moléculaires adaptés. Les travaux effectués au cours de cette thèse ont consisté à concevoir, à synthétiser et à évaluer des sondes moléculaires polyvalentes porteuses de polyphénols comme substrats d’affinité pour l’analyse des interactions polyphénol-protéine. Dans ce contexte, de nombreuses sondes arborant différents types de polyphénols ont été synthétisées. Ces différentes sondes pourront être utilisées en protéomique chimique du type "Affinity-Based Protein Profiling" (ABPP) pour identifier au sein d’un mélange complexe de protéines, une protéine ayant une affinité spécifique pour un polyphénol donné. Ces mêmes sondes permettront également d’étudier de manière qualitative les interactions d’un polyphénol avec une protéine donnée en temps réel par la technique de résonance plasmonique de surface (SPR)
Polyphenols are plant secondary metabolites. These natural substances, known for their antioxidant and anti-free radical properties, generally contribute to the protection of human health not only against cardiovascular and neurodegenerative diseases, but also against certain cancers and diabetes. In some cases, these beneficial biological effects could also be related to specific polyphenol-protein interactions. However, studying this type of interactions has suffered from the lack of adequate molecular tools. The work carried out during this thesis has included designing, synthesizing and evaluating modulable polyfunctional molecular probes carrying polyphenols as affinity substrates to analyze polyphenol-protein interactions. In this context, various probes harboring different kinds of polyphenols were synthesized. These probes could be used in chemical proteomics following an “Affinity-Based Protein Profiling” approach (ABPP) to identify a protein within complex protein mixtures, which has a specific affinity with a given polyphenol. These probes will also allow studying the interactions of a polyphenol with a given protein in real time in a qualitative way by surface plasmon resonance (SPR)

Ce travail de recherche est centré sur la valorisation de deux Euphorbiacées : Ricinus communis et Jatropha curcas. La première est une espèce autochtone connue comme plante dont l’huile des graines est utilisée pour ses vertus cosmétiques quant à la deuxième, c’est une espèce allochtone récemment introduite à titre expérimental en Tunisie et connue comme plante bioénergetique. Pour le ricin huit populations Tunisiennes ont été étudiées: Riadh Andalous, Nefza, Béja, Nabeul, Hammamet, Bouficha, Khanguet Hajej et Aouled Amer. Quant au jatropha, le matériel végétal est récolté dans la station expérimentale de Nabeul (Tunisie). Il s’agit de huit populations qui proviennent d’Arusha en Tanzanie, de Mozambique, de Suriname et de Brésil à partir de cinq provenances à savoir : Paranà, Norte de Minas, Mato Grosso, Regiao sudeste et Vale do Jequitinhonha. Le travail comprend une première partie consacrée à une étude bibliographique. Une deuxième partie est consacrée aux matériels et méthodes utilisés et une dernière partie qui montre l’ensemble des résultats obtenues. Ainsi, les résultats montrent que les extraits des feuilles des populations des deux espèces étudiées sont plus riches en composés phénoliques que les extraits des racines. L’étude phytochimique a montré que le ricin contient surtout de l’acide gentisique. Quant au jatropha, il contient surtout de l’épicatechine et de la naringine. L’étude chimique des huiles fixes des deux espèces montrent que l’huile de ricin renferme essentiellement d’acide ricinoléique. Quant à l’huile de jatropha, elle contient deux acides gras en proportions majeures qui sont l’acide oléique et l’acide linoléique. L’évaluation des activités anti-oxydantes des extraits des deux espèces indique une corrélation positive entre ces activités et les teneurs en composés phénoliques. Par ailleurs, l’étude de l’activité anti-acétylcholinestérase des extraits testés montrent que ces extraits sont des inhibiteurs de l’AChE plus puissants que la galanthamine utilisée comme contrôle positif. Notre étude a confirmé que les différents extraits de ricin et de jatropha, autres que les huiles fixes, peuvent donc être exploités pour d’autres activités biologiques, parmi les quelles l’action inhibitrice de l’AChE une des principales cibles des traitements contre la maladie l’Alzheimer et le piégeage des radicaux libres, en raison de leur richesse en composés phénoliques
The aim of this study is to promote two Euphorbiaceae plants the Ricinus communis and the Jatropha curcas, the first one is known for its oil used in the cosmetic products, whereas the second one is known especially for its seeds used in the production of biodiesel. For the castor plant, eight Tunisian populations are studied: Riadh Andalous, Nefza, Beja, Nabeul, Hammamet, Bouficha, Khanguet Hajej and Aouled Amer. For the jatropha, recently introduced in Tunisia, the plant material is collected from the Nabeul station (Tunisia). Eight populations coming from Arusha in Tanzania, Mozambique, Suriname and Brazil from regions of Paraná, Minas Norte, Mato Grosso, Regiao sudeste and Vale do Jequitinhonha are studied. In first, a bibliographic study is made. In second, the used materials and methods are cited. Fanilly, all the results are mentioned. The study shows that the phenolic compounds are higher in the leaves extracts than in the roots extracts for both species. The phytochemical study shows that the gentisic acid is the major phenolic compound identified in the castor plant extracts. In contrast, the epicatechin and the naringin are the most important phenolic compounds identified in the jatropha extracts. The GC-MS analysis reveals that the castor oil contains mainly the ricinoleic acid. For the jatropha oil, two major fatty acids are identified: the oleic and the linoleic acids. Results of the antioxidant properties of leaves and roots of both species indicate a positive correlation between the leaves and the roots activities and their contents of phenolic compounds. Furthermore, the anti-acetylcholinesterase activity of the tested extracts shows for the first time that some tested extracts are more active than the galantamine used as a positive control. Our study confirmed that, in addition to their oils, different extracts of the castor plant and the jatropha can be used for biological activities such as the scavenging free radicals and the inhibitory action of AChE enzyme, which is a major target for treatments against the Alzheimer's disease due to their high levels of phenolic compounds. Owing to the activities of the leaves and the roots extracts confirmed by this study, the agricultural exploitation of the castor plant and the jatropha can be economically more profitable

Les polyphénols sont un groupe de métabolites secondaires communément trouvés dans l’alimentation et plus de 500 composés différents sont retrouvés dans plus de 450 denrées alimentaires. Au cours des 30 dernières années, de nombreuses études in vitro et chez l’animal ont suggéré un rôle bénéfique des polyphénols dans des maladies chroniques comme le cancer 1-3. Les études épidémiologiques basées majoritairement sur des questionnaires alimentaires sont cependant plus contradictoires 4-6. De nouvelles méthodes sont requises pour quantifier un plus grand nombre de composés dans une même série afin de réaliser des études épidémiologiques à grande échelle. Le but de cette thèse est de développer des méthodes de quantification d’une large gamme de polyphénols représentatifs des principales classes et sous-classes de polyphénols dans le sang et urine, d’évaluer les excrétions urinaires de polyphénols et leurs associations avec la consommation d’aliments source dans une population Européenne, d’évaluer les concentrations dans le sang dans une étude cas-témoin sur cancer colorectal dans l’étude prospective européenne sur le cancer et la nutrition (EPIC). Après une brève présentation des polyphénols et du cancer colorectal dans le chapitre II, une méthode originale basée sur la dilution isotopique différentielle et l’analyse en spectrométrie de masse est développée pour quantifier 38 polyphénols dans l’urine et présentée dans le chapitre III. Cette méthode est basée sur un marquage différentiel en 12C et 13C des polyphénols grâce à une dérivatisation par les isotopes du chlorure de dansyl. Différentes conditions pour l’hydrolyse des polyphénols conjugués, l’extraction et la dérivatisation des aglycones ont été évaluées et la méthode a été validée pour la mesure de 37 polyphénols. Les niveaux d’excrétion urinaire de ces 37 polyphénols mesurés chez 475 individus de la cohorte EPIC issues de quatre pays européens sont présentés dans le chapitre IV. Une grande variabilité d’excrétion urinaire dans les quatre pays Européens a pu être montrée et des corrélations significatives avec la consommation de certains aliments source de ces composés ont été observées suggérant l’utilisation possible de plusieurs de ces polyphénols en tant que biomarqueurs de l’alimentation. Une méthode d’analyse pour les mêmes 37 polyphénols également basée sur la dilution isotopique différentielle est développée, validée et appliquée à 1618 échantillons dans la cohorte EPIC (chapitre V). Les changements majeurs en comparaison de la méthode sur la matrice urinaire sont essentiellement les difficultés d’hydrolyse des polyphénols conjugués et des effets de matrice importants mais réduits par la méthode de dilution isotopique. Enfin l’étude des associations entre l’exposition aux polyphénols mesurée à l’aide des marqueurs plasmatique avec le risque de cancer colorectal a été conduite dans une étude cas-témoin nichée dans la cohorte EPIC et est présentée dans le chapitre VI. Une association inverse entre les concentrations plasmatiques d’equol, et une association positive entre l’acide homovanillique et le risque de cancer du côlon ont été trouvées. Les résultats obtenus constituent une nouvelle base pour des applications futures dans le domaine de l’épidémiologie des polyphénols
Polyphenols are secondary plant metabolites found in diet and more than 500 different compounds are found in more than 450 foods. Along the last 30 years, many in vitro and animals studies have suggested a beneficial role of polyphenols in chronic diseases such as cancer. However, epidemiological studies based mainly on dietary questionnaires are inconsistent. New methodologies with broader polyphenol coverage are required to quantify a large diversity of compounds within large scale epidemiological studies.The goal of this thesis is to develop methods to quantify a large number of polyphenols representative of the main classes and sub-classes in blood and urine, evaluate urinary excretions of polyphenols and their association with food consumption in an European population, evaluate concentrations in blood in a nested case-control study on colorectal cancer within the European prospective investigation study on cancer and nutrition (EPIC).After a short presentation of polyphenols and colorectal cancer in chapter II, an original method based on differential isotopic dilution and analyse by tandem mass spectrometry is developed to quantify 38 polyphenols in urine and presented in chapter III. This method is based on differential 12C-/13C- isotope labelling of polyphenols through derivatisation with isotopic dansyl chloride reagents. Different conditions for enzymatic hydrolysis of conjugated polyphenols, extraction and dansylation of unconjugated aglycones have been tested, optimized and validated for the measure of 37 polyphenols.Urinary excretion levels of these 37 polyphenols in 475 subjects within EPIC cohort from 4 European countries are presented in chapter IV. Large urinary excretion variability in the 4 European countries has been shown and significant correlations with the consumption of specific food containing polyphenols have been observed suggesting the possible used of some polyphenols as biomarker for food consumption.A similar method on plasma for the 37 polyphenols, based on differential isotopic dilution, is developed, validated and applied to 1618 samples within the EPIC cohort (Chapter V). Main changes compared to the method developed on urine are essentially difficulties to hydrolyse conjugated polyphenols and huge matrix effects but reduced by the isotopic dilution method.Finally, the study on the association between polyphenols exposure measured owing to plasmatic marker with colorectal cancer risk has been driven in a nested case-control study within the EPIC cohort and is presented in chapter VI. An inverse association between plasmatic concentrations of equol, and a positive association between homovanillic acid and colon cancer risk have been found.Results obtained constitute a new approach for future applications in large scale epidemiology study on polyphenols

Ce travail rapporte le lien entre l'activité larvicide et la composition chimique des différents extraits des pieds mâles et femelles de Mercurialis annua L. une Euphorbiaceae souvent utilisées dans la médecine traditionnelle. Le matériel végétal exploité dans notre étude est ramassé dans quatre régions de la Tunisie situées dans des étages bioclimatiques différents : Bizerte, Jandouba, Nabeul et Beja. Cette étude comprend une première partie consacrée à une synthèse bibliographique. La deuxième partie est consacrée aux expérimentations et résultats. En effet, nous avons évalué l’activité antioxydante des différents extraits à l'aide d'essais DPPH. Les composés phénoliques ont été identifiés et quantifiés par chromatographie liquide couplée à un détecteur UV et à la spectrométrie de masse (LC-UV-ESI / MS). Nos résultats ont montré que les extraits méthanoliques des plantes mâles ont une activité antioxydante (AOA) plus élevé que celle détectée dans les extraits des plantes femelles. D’autre part, les extraits de plantes mâles et femelles de Bizerte ont affiché le taux d'AOA le plus élevé. Pour les deux sexes, les extraits de plantes de Beja ont la plus faible AOA. Certains composés phénoliques tels que : la narcissine, la gallocatéchine, la rutine, l'épigallocatéchine et l'épicatéchine ont été identifiés et quantifiés par LC-MS. D’autre part, l'activité larvicide des différents extraits aqueux de Mercurialis annua L. contre les larves de Tribolium confusum (Du Val) ont montré que la mortalité pouvait atteindre 100% après 48 heures d'exposition pour certains extraits, ceci est confirmé par leur faible LC50. Par ailleurs, l’étude de l’activité anti-acétylcholinestérase des extraits testés montrent que ces derniers sont des inhibiteurs de l’AChE plus puissants que la galantamine utilisée comme contrôle positif. Notre étude a confirmé que des extraits des feuilles et des graines des deux sexes de Mercurialis annua L., provenant des différentes régions de la Tunisie, peuvent donc être exploités pour d’autres activités biologiques, parmi lesquelles l’action inhibitrice de l’AChE En effet ces extraits sont riches en composés phénoliques, ce qui leur confère cette propriété thérapeutique contre la maladie d'Alzheimer et le piégeage les radicaux libres
This work reports the link between the larvicidal activity and the chemical composition of the different extracts of the male and female feet of Mercurialis annua L. a Euphorbiaceae often used in traditional medicine. The plant material used in our study is collected in four regions of Tunisia located in different bioclimatic stages: Bizerte, Jandouba, Nabeul and Beja. This study includes a first part devoted to a bibliographic synthesis. The second part is devoted to experiments and results. Indeed, we evaluated the antioxidant activity of the different extracts using DPPH tests. The phenolic compounds were identified and quantified by liquid chromatography coupled with a UV detector and mass spectrometry (LC-UV-ESI / MS). Our results showed that methanolic extracts from male plants have higher antioxidant activity (AOA) than that detected in extracts from female plants. On the other hand, male and female plant extracts from Bizerte showed the highest AOA level. For both sexes, Beja plant extracts have the lowest AOA. Certain phenolic compounds such as: narcissin, gallocatechin, rutin, epigallocatechin and epicatechin have been identified and quantified by LC-MS. On the other hand, the larvicidal activity of the various aqueous extracts of Mercurialis annua L. against the larvae of Tribolium confusum (Du Val) showed that the mortality could reach 100% after 48 hours of exposure for certain extracts, this is confirmed. by their low LC50. Furthermore, the study of the anti-acetylcholinesterase activity of the extracts tested shows that they are more potent AChE inhibitors than galantamine used as a positive control.Our study confirmed that extracts of the leaves and seeds of both sexes of Mercurialis annua L., coming from different regions of Tunisia, can therefore be exploited for other biological activities, among which the inhibitory action of AChE. Indeed, these extracts are rich in phenolic compounds, which gives them this therapeutic property against Alzheimer's disease and scavenging free radicals

Ce travail concerne la chélation de Zn2+ par certains polyphénols et son influence sur leur pouvoir anti-oxydant. Il a été réalisé en milieu hydro-organique à pH 7, en utilisant des techniques spectroscopiques (spectroscopie UV-vis, RMN) et électrochimiques (voltamétrie cyclique, spectroélectrochimie, coulométrie, électrochimie couplée au dichroi͏̈sme circulaire et à la RPE). La chélation de Zn2+ par certains flavonoi͏̈des et la stœchiométrie des complexes ont été déterminées : en milieu anaérobie, les flavanols ne se complexent pas, les flavones, les flavonols et les flavanonols (10-4M) complexent un ou deux ions zinc selon leur structure et le solvant. Le comportement électrochimique de divers flavonoi͏̈des en présence et en absence de Zn2+, en milieu anaérobie, a été étudié. La double liaison entre C2 et C3 et le OH en C3 sont déterminants pour l'oxydation des flavonoi͏̈des non complexés. Le nombre d'électrons, la réversibilité des voltamogrammes et les études spectroscopiques montrent de nombreuses réactions chimiques après l'oxydation (dimérisation, dismutation, réarrangement intramoléculaire, addition du solvant). En milieu anaérobie quelque soit le solvant, la présence de Zn2+ diminue le pouvoir anti-oxydant des flavones et des flavonols alors qu'elle augmente celui des flavanols. Les vitesses de transfert électronique sont augmentées. Le blocage de fonctions favorables aux réactions chimiques secondaires est observé. Le pouvoir anti-oxydant de la (+)-taxifoline en présence de Zn2+ est diminué dans le TRIS-DMSO et augmenté dans le TRIS-éthanol. Une étude électrochimique couplée à la RPE a été réalisée pour la première fois. Les résultats obtenus en présence de Zn2+ ont mis en évidence la présence sur le cycle B, de semi-quinones transitoires lors de l'oxydation des flavonoi͏̈des possédant les mêmes caractéristiques quelque soit le mode d'oxydation (électrochimique ou par l'oxygène). Cependant, en milieu aérobie les composés d'oxydation secondaires sont différents.

La réponse immune pro-inflammatoire peut parfois entraîner des processus pathologiques, comme la destruction de la matrice articulaire dans le cas de la polyarthrite rhumatoide ou une cachexie mortelle dans le cas de la trypanosomose africaine. Dans ces deux pathologies, des nouveaux traitements sont nécessaires pour une meilleure prise en charge des malades. Les flavonols, des molécules naturelles végétales peu toxiques, pourraient apporter cette alternative thérapeutique, mais leurs effets anti-inflammatoires et anti-parasitaires doivent être démontrés et/ou caractérisés. Notre travail consistait à évaluer le potentiel thérapeutique de deux flavonols : la quercétine et la rutine. Nous avons étudié leurs effets à des doses non toxiques pour les cellules humaines sur les médiateurs d'inflammation macrophagiques au niveau génomique et protéique. L'inhibition duTNFα, de l'IL1β et du NO a pu être mise en évidence in vitro. L'effet anti-inflammatoire a été confirmé in vivo sur un modèle d'arthrite chez le rat (un modèle proche de la polyarthrite rhumatoide humaine) où l'amélioration des scores cliniques et de la cachexie était corrélée à la diminution des marqueurs inflammatoires sériques. Par ailleurs, l'effet trypanocide de la rutine et de la quercétine a été démontré et étudié in vitro pour déterminer sa cinétque et les relations dose-réponse. De plus, l'effet trypanocide de la vitamine C a pu être démontré in vitro. Les études in vivo devront vonfirmer l'efficacité de ces molécules dans le cas de la trypanosomose africaine. Une première approche de développement galénique a été réalisée pour améliorer la biodisponibilité et donc les effets thérapeutiques des flavonols
Immune response can become a pathological process, leading to a joint matrix destruction in rheumatoid arthritis or to a chronic cachexia in African trypanosomosis. In both pathologies, new therapeutics are needed for a better patients care. Flavonols, non toxic vegetal compounds, could bring a therapeutic alternative in these diseases, but their anti-inflammatory and anti-parasitic effects should be proved and/or characterized. We evaluated therefore the therapeutic potential of two flavonols, quercetin and rutin, in view of their use in human medicine. The effects of non toxic doses of flavonols on macrophage inflammatory mediators' gene transcription and protein expression were studied. In vitro inhibition of TNFα? il1β and NO was also confirmed on rat adjuvant-induced arthritis model, showing a correlation between clinical signs of inflammation (clinical scores and cachexia) and serum inflammatory mediators. In addition, quercetin and rutin trypanocidal effects were demonstrated and the kinetics and dose-response relationship studied. Furthermore, the in vitro trypanocydal effect of vitamin C was highlighted. In vivo studies should confirm the effectiveness of these molecules in African trupanosomosis. A first galenic approach was also conducted in order to improve the bioavailability and consequent therapeutic effects of flavonols

L’extraction des polyphénols de Perilla frutescens est optimisée à l’échelle du laboratoire pour obtenir un extrait rouge riche en antioxydants. Les composés phénoliques sont identifiés par RMN ou CL-SM, dont l’acide coutarique, la lutéoline-7-O-glucuronide et la vicénine-2 sont pour la première fois identifiés chez Perilla. L’extraction, la purification et la concentration de l’extrait de Perilla en grande quantité sont réalisées à l’échelle pilote par des procédés membranaires : microfiltration tangentielle, couplée avec l’osmose inverse (OI), équipées de membranes de type industriel. Les extraits microfiltrés sont concentrés par OI et/ou évaporation, jusqu’à un facteur de réduction volumique de 117. La stabilisation des extraits anthocyaniques est réalisée par atomisation, et l’activité antioxydante (AAO) est analysée par méthode DPPH. On a comparé l’AAO et la composition en polyphénols de 10 chémovars de Perilla. La malonylshisonine et l’acide rosmarinique sont les plus actifs en AAO
The extraction of polyphenols of Perilla frutescens is optimized at the laboratory scale to obtain a red extract, rich in antioxidant. The extracted polyphenolics are identified by NMR and LC-MS. Coutaric acid, luteolin O-glucuronide and vicenin-2 are for the first time identified in Perilla. The extraction, the purification and the concentration of Perilla extracts in large quantity are carried out at the pilot plant scale using coupled-membrane process: cross-flow microfiltration (CFM) and reverse osmosis (RO) equipped with industrial-type membranes. The microfiltrated extracts were concentrated by RO and/or by evaporation, up to a volume reduction factor of 117. Stabilization of anthocyanin extracts was carried out by spray-drying pilot unit to preserve their antioxidant activity (AOA), determined using DPPH method. AOA and polyphenol composition of 10 Perilla chemovars were compared. Malonylshisonin and rosmarinic acid are the most active compounds amongst all phenolics extracted from Perilla samples

Les Flavonoides, polyphénols largement distribués dans les plantes, possèdent diverses activités biologiques (piégeur de radicaux, antiinflammatoires) et chimiques (absorption dans les ultraviolets). Des polyphénols connus ou inconnus, ont été synthétisés et rassemblés dans une bibliothèque. En modifiant les substituents autour des cycles, il a été possible d'obtenir d'intéressantes molécules. Parmi elles, le 7-hydroxy-4'-methoxyflavone absorbe avec un fort coefficient dans la zone des UVB et UVA. D'autres possèdent une structure chimique idéale en tant que piégeurs de radicaux libres et se sont révélées être des antioxydants plus efficace in vitro que la vitamine E. Les effets biologiques de la 7-O-glucosyl-4'-methoxyflavone ont été étudiés sur des matrices d'ADN complémentaire, comprenant une série de gènes relatif à la peau. Certains composés ont été testés comme inhibiteurs de protéines tyrosines kinases.

Les radicaux libres oxygènes (HO*,RO*, ROO*. . . ) sont à l'origine de nombreuses dégradations oxydantes de biomolécules (lipides insatures, protéines, acides nucléiques) impliquées dans diverses pathologies (athérosclérose et maladies cardio-vasculaires, cancers, neurodégénérescence) ainsi que dans le processus de vieillissement cellulaire. Les flavonoides sont une classe de polyphenols abondants dans les plantes et dans l'alimentation. Leurs nombreuses propriétés pharmacologiques in vitro sont généralement la conséquence de leur affinité pour les protéines et de leurs propriétés antioxydantes. En outre, des études épidémiologiques récentes montrent qu'une alimentation riche en produits végétaux est corrélée à un faible risque de développer des maladies cardio-vasculaires et des cancers, ce qui suggère une activité antioxydante in vivo pour les flavonoides. Lors de leur action antioxydante (piégeage direct de radicaux oxygènes, regénération de la vitamine e, antioxydant membranaire endogène), les flavonoides sont simultanément convertis en des espèces (radicaux aryloxyles, quinones, dimères) dont la structure et la réactivité sont mal connues. Dans ce travail, l'étude spectroscopique quantitative de l'oxydation de flavonoides representatifs des diverses familles (flavonols, flavanols, anthocyanes) couplée à la caractérisation des produits formes a permis de proposer des mécanismes de dégradation (valides par la détermination de constantes cinétiques) dans différents milieux ainsi qu'en présence de molécules d'importance biologique. Les résultats montrent que la forte activité antioxydante des flavonoides s'interprete non seulement par la rapidité des processus d'oxydation ou d'abstraction d'atomes d'hydrogène mais aussi par leur conversion en des espèces conservant une activité antioxydante résiduelle, ce qui prolonge l'effet protecteur. En revanche, certains effets pro-oxydants peuvent limiter l'activité globale. Ainsi, l'étude cinétique quantitative de l'inhibition par les flavonols de la péroxydation de l'acide linoléique en solution micellaire montre que les radicaux dérivés des flavonols sont capables d'initier la chaine radicalaire de péroxydation lipidique.

L'astringence est une qualité organoleptique particulièrement importante dans l'évaluation de la qualité du vin rouge. Cette sensation est issue de la précipitation de protéines salivaires par les polyphénols. Pour accéder aux caractéristiques moléculaires qui gouvernent cette interaction, des systèmes modèles ont été constitués à l'aide de flavonoïdes variés et de fragments de proteines riches en prolines. A cette in, deux peptides de 14 et 34 acides aminés ont été synthétisés sur support solide. L'allongement de la séquence du peptide modèle sert à valider la pertinence du modèle face à la proteine entière. La méthodologie mise en place fait appel à la spectrométrie de masse résolue en énergie, en utilisant une ionisation en mode d'électronébulisation. Après l'obtention des complexes non-covalents en phase gazeuse, nous avons isolé puis dissocié ces édifices supramoléculaires de manière contrôlée. Les courbes de ruptures obtenues ont donné ainsi accès à une valeur caractéristique de l'interaction peptide/flvonoïde (ED50). Cette valeur de comparaison a permis d'établir une échelle d'affinité relative en phase gazeuse. Dans un premier temps, la validité intrinsèque de la méthode a été confortée, notamment par la connaissance de l'influence du paramétrage du spectromètre de masse sur l'énergie interne des ions. Ensuite, la pertinence de l'échelle pour appréhender la sensation d'astringence a été validée. Enfin, des relations structure-affinité ont été établies pour mettre en évidence, entre autres, les positions des groupements hydroxyles qui favorisent l'interaction. Cette méthodologie donne accès, à la fois, à une meilleure connaissance de l'interaction et à une évalutation ex-vivo de l'astringence.

Les plantes appartenant à la famille des Asparagaceae, notamment les asperges (Asparagus officinalis L.) contiennent une large gamme de molécules bioactives comme les polyphénols, les flavonoïdes et les saponines. Ces composés ont plusieurs propriétés santé : effets antioxydants, anticancéreux et cardioprotecteurs. De plus, la production d'asperge génère des quantités importantes de coproduits ce qui en fait un bon choix pour une valorisation par la production d’extraits bioactifs pour le marché des produits de santé. Dans cette étude, réalisée dans une optique de bioraffinage vert, nous utilisons seulement l’éthanol et l’eau sous des conditions optimales plutôt que les solvants pétrochimiques généralement adoptés en extraction de molécules bioactives et qui peuvent être nocifs pour la santé humaine. Les teneurs en polyphénols et flavonoïdes totaux ont été déterminées dans différents segments de la tige d'asperge (parties supérieure et inférieure), dans différentes variétés d’asperge ainsi que dans les coproduits de la variété Guelph Millenium. L’identification des polyphénols a été réalisée par UPLC-MS/MS et la quantification des saponines a été effectuée par une méthode spectrophotométrique. L'optimisation de l’extraction des polyphénols et des flavonoïdes a été accomplie en modulant la température, la concentration d'éthanol et le ratio solvant/soluté. Les résultats obtenus ont montré que les polyphénols présents dans l’asperge sont des flavonoïdes et des acides phénoliques avec une dominance pour la rutine (92%). Les polyphénols sont davantage concentrés dans la partie supérieure de l’asperge (1.15 %) et représentent 0.6 % pour les parties basales et 1.4 % pour les asperges de calibre inférieur, sur une base de matière sèche. Les paramètres d'extraction optimisés sont 80 % d’éthanol à 70 °C pour 3 heures avec un ratio soluté/solvant de 1:40. Cette étude ne se limite pas à protéger l’environnement en retirant des sites d’enfouissement des coproduits d’asperge, mais elle confère une valeur ajoutée à ces coproduits. Mots clés : Asperge, coproduits, optimisation, polyphénols, flavonoïdes, saponines, UPLCMS/MS.
Plants belonging to the family of Asparagaceae, especially asparagus (Asparagus officinalis L.) contain a wide range of bioactive molecules such as polyphenols, flavonoids and saponins. These compounds have several health properties: antioxidant, anticancer and cardioprotective effects. In addition to that asparagus production generates a significant amounts of co-products, making it a good choice for the valorisation through the production of bioactive extracts for the functional food market. In this study, carried out with a green biorefinery view, we used only ethanol and water under optimum conditions rather than other solvents sometimes adopted in extraction of bioactive molecules and which may be harmful for human health. Total polyphenol and flavonoid were determined in different segments of the asparagus stem (upper and lower parts), differents varieties of asparagus and co-products of the Guelph Millenium variety. Identification of polyphenols was performed by UPLC-MS/MS and quantification of saponins was performed by a spectrophotometric method. The optimization of the extraction of polyphenols and flavonoids was accomplished by modulating the temperature, the ethanol concentration and the solute/solvent ratio. The polyphenols present in asparagus are especially flavonoids and phenolic acids with a dominance for rutin (92%) .The polyphenols have been found to be more concentrated in the upper part of the asparagus stem (1.15 %) and represent 0.6 % for the basal parts of the stem and 1.4 % for the lower grade asparagus based on dry matter. The optimized extraction parameters are 80 % ethanol at 70 °C for 3 hours with a solute/solvent ratio of 1:40. This study is not limited to protect the environment by removing asparagus co-products from landfills, but adds values to these co-products. Key words : Asparagus, co-products, optimization, polyphenols, flavonoids, saponins, UPLC-MS/MS.

L’extraction des polyphénols de feuilles de Carapa procera, de fleurs de Delonix regia et de calices d Hibiscus sabdariffa est optimisée à l'échelle du laboratoire pour obtenir des extraits rouge riches en antioxydants. Les anthocyanes, les flavonols et les acides phénols de ces 3 plantes endémiques de Côte d'Ivoire ont été caractérisés par CL-SM et RMN pour la première fois dans les 2 premières plantes et confirmés dans la troisième. La macération 12-16h dans l' eau d échantillons séchés localement, la macération 1h avec assistance par ultrasons, la microfiltration et la concentration des extraits à l'échelle pilote a permis la production de 250L de microfiltrat/plante avec des débits moyens de 100 à 200 L. H-1. M-2. B-1 à 0,6 bar, de concentrer de 100 à 120 fois le volume de ces microflltrats à 16 et 20 L. H-1. M-2 à 40 bar et a 20° C et de produire par atomisation, avec des rendements de 5 à 10% des poudres d' extraits polyphénoliques (30 à 160 [micro]mol. G-1 AG eq), dont on a déterminé la capacité antioxydante par DPPH et ABTS (de 8 à 30 mmol. L-1 AG eq pour les concentrés d'OI et 220 à 500 mmol. G-1 TEAC pour les poudres)
The extraction of the polyphenols of Carapa procera leaves, of Delonix regia flowers and of Hibiscus sabdariffa calyx was optimized at laboratory scale to obtain a red extracts rich in antioxidants. Anthocyanins, flavonols and phenolic acids of these 3 endemic plants from Ivory Coast were characterized by LC-MS and NMR for the first time in the 2 first plants and confirmed in the third. Water maceration, 12-16h time, of locally dried samples, 1hour time ultrasound-assisted maceration, microfiltration and concentration of the extracts at pilot plant scale allowed the production of 250L of microfiltrate/plant processed with average MFT flows of 100 to 200 L. H-1. M-2. B-1 at 0,6 bar, the volume concentration of the microfiltrates of 100 to 120 times with 16 and 20 L. H -1. M -2 fluxes at 40 bar and at 20°C and to produce powders by atomization, with a 5 to 10 % yield, of polyphenolic extracts (30 in 160 [micro]mol. L-1 AG eq), of which the antioxidant capacity was determined by DPPH and ABTS (from 8 to 30 mmol. L-1 AG eq for RO concentrates and from 220 to 500 mmol. G-1 TEAC for powders)

Prosopis juliflora a été classé parmi les pires espèces envahissantes au monde et par conséquent, cette espèce se répand rapidement dans des zones destinées à l'agriculture ou le pâturage. Cette étude visait donc à trouver des solutions face cette menace à travers la valorisation du composé le plus abondant de P. juliflora : le mesquitol. En effet, des travaux antérieurs effectués au laboratoire (LERMaB, France) ont permis de mettre en évidence que le bois de Prosopis juliflora contient des quantités importantes de mesquitol (2-(3,4-dihydroxyphenyl)chromane-3,7,8-triol), un flavonoïde relativement rare présentant des propriétés antioxydantes. En l'absence de données précises sur les proportions de mesquitol dans P. juliflora ou sur la variabilité en fonction de l'emplacement géographique de l'arbre ou l'âge de l'arbre, la première partie de l'étude a été consacrée à l’établissement de ces données. Pour cela des échantillons de P. juliflora de trois différentes régions géographiques du Kenya (Baringo, Garissa et Turkana) ont été collectés. Les extraits ont été caractérisés par GC-MS et la LC-ESI-MS/MS. La quantification de certains des composés identifiés a été effectuée en mode d'ionisation négative en LC-ESI-MS/MS. L’étude des spectres de masse a permis de mettre en lumière la richesse de P. juliflora en composés phénoliques. Parmi ces composés, un dimère de mesquitol a été identifié pour la première fois. Les résultats ont également montré que le mesquitol est bien le composé le plus abondant dans P. juliflora avec des quantités élevées de 11 % dans le bois de cœur des grands arbres de Baringo. La seconde partie de l’étude porte sur l'utilisation du mesquitol comme matière première pour la synthèse, par modifications chimiques, de différents dérivés dans le but d’améliorer la lipophilie de ce composé, ce qui pourrait contribuer à réduire sa lixiviabilité. Les réactions du mesquitol avec divers acides carboxyliques ont permis d’obtenir des dérivés greffés avec des chaînes grasses en position aliphatique. Les propriétés antifongiques de certains de ces dérivés ont été testées pour évaluer leur potentiel pour des applications dans la protection du bois. D’après les résultats de cette étude, il est évident que les dérivés du mesquitol obtenus par réaction avec des acides carboxyliques peuvent être utilisés comme agents de préservation du bois lorsqu’ils sont utilisés avec de faibles quantités de tébuconazole
Earlier work from the laboratory (LERMaB, France) helped to highlight that the heartwood of Prosopis juliflora contains significant amounts of mesquitol, a relatively rare flavonoid with antioxidant properties, otherwise identified as 2-(3,4-dihydroxyphenyl)chromane-3,7,8-triol. P. juliflora has been rated among the worst world invasive species and therefore this study aimed at finding solutions to this menace that is fast spreading into areas that are otherwise intended for useful purposes like farming or grazing. With no data existing on the exact amounts of mesquitol present in P. juliflora or its variability depending on the geographic location of the tree or the tree’s age, the study commenced by first availing this data. This was done by a substantive study on P. juliflora stem samples that had been collected from three different geographic regions in Kenya (Baringo County, Garissa County and Turkana County). Compounds identification and quantification were done one using the GC-MS and the LC-ESI-MS/MS. A systematic study on the mass spectra and the observed fragmentations illustrated a rich array of phenolic compounds present in P. juliflora. Among these compounds is a mesquitol dimer, which has been identified for the very first time here. The results also showed that mesquitol compound is the most abundant compound in P. juliflora with high amounts of 11 % being found in the heartwood of the big trees from Baringo County. The second part of the study focused on the chemical modification of mesquitol targeting specific derivatives which could enhance the lipophilicity of mesquitol hence help in decreasing leachability. Various reactions of mesquitol with various carboxylic acids were performed allowing grafting of long fatty chains (lipophilic part) onto mesquitol through the aliphatic 3-OH position. Some of these derivatives were used to evaluate their ability to protect wood against fungal attack from both a white-rot and a brown-rot fungus. From the results of this study, it is evident that mesquitol derivatives obtained from reaction with carboxylic acids can be used as wood preservatives when used together with low amounts of tebuconazole

Les maladies cardiovasculaires représentent l’une des principales causes de mortalitédans le monde et leur prévention constitue un enjeu majeur de santé publique. Les études épidémiologiques montrent que la consommation de fruits et légumes est associée à un moindre risque cardiovasculaire. Ces effets pourraient être expliqués par leur richesse en micronutriments et plus particulièrement en polyphénols. La consommation de flavanones, une classe de polyphénols présente spécifiquement et en grandes quantités dans les agrumes, a été inversement associée au risque d’accidents coronaires et d’accidents vasculaires cérébraux. Des données expérimentales obtenues in vivo et in vitro suggèrent que les flavanones (hespéridine ou naringine) possèdent des propriétés hypolipémiantes, hypotensives et anti-inflammatoires. Ces effets pourraient notamment être médiés par une modulation de l’expression de gènes par les flavanones. Cependant jusqu’à présent, l’action anti-athérogène des flavanones in vivo n’a été explorée qu’à des doses supra-nutritionnelles et les mécanismes responsables de ces effets sont encore largement méconnus. Par ailleurs, les données mécanistiques in vitro sont peu informatives, car obtenues avec des formes de flavanones non présentes dans l’organisme. Les objectifs de cette thèse ont donc été : (1) d’évaluer l’impact d’une consommation de flavanones (naringine et hespéridine) à dose nutritionnelle sur le développement de la lésion athéromateuse chez différents modèles murins d’hypercholestérolémie et d’appréhender les mécanismes moléculaires mis en jeu par une approche transcriptomique ; (2) de déterminer l’impact des métabolites circulants sur la fonction des cellules endothéliales et d’identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents. In vivo, nous avons montré que seule la supplémentation en naringine (0,02%), la flavanone majoritaire du pamplemousse, réduisait la progression des lésions athéromateuses dans un modèle murin d’athérosclérose induite par l’alimentation (souris C57Bl/6J sous régime riche en graisse et en cholestérol). Cet effet était associé à une réduction des concentrations plasmatiques de non HDL-Chol et de biomarqueurs de la dysfonctionendothéliale, mais semblait indépendant d’une modulation du statut anti-oxydant. Une analyse transcriptomique pangénomique de l’aorte de ces animaux, a montré, que la supplémentation en naringine induisait une variation de l’expression de gènes impliqués dans des processus, tels que l’adhésion cellulaire ou l’organisation du cytosquelette, qui sont impliqués dans la migration trans-endothéliale des leucocytes. Ces résultats mettent en évidence de nouvelles cibles moléculaires d’action des flavanones qui ont été plus largement abordées in vitro. Les données obtenues in vitro montrent que l’exposition de cellules endothéliales(HUVEC) à des concentrations physiologiques de métabolites circulants de la naringénine(dérivés glucuronidés) ou de l’hespérétine (dérivés glucuronidés et sulfatés) diminue l’adhésion des monocytes (U937) aux cellules endothéliales, une étape clé de la migrationtrans-endothéliale. En accord avec ces résultats, une analyse TaqMan Low Density Array a montré que l’exposition des cellules endothéliales aux métabolites circulants de flavanones affectait l’expression de gènes impliqués dans l’inflammation, le chimiotactisme, l’adhésion ou encore la migration trans-endothéliale des leucocytes. Pris dans leur ensemble, les résultats de ce travail de thèse montrent que les effets antiathérogènesdes flavanones ne découlent pas exclusivement d’un effet hypolipémiant, mais aussi d’une action directe sur des étapes clés du développement de l’athérosclérose au niveau de l’endothélium, en particulier les processus d’adhésion et migration trans-endothéliale
Cardiovascular disease is a major cause of mortality worldwide and its prevention is a major public health issue. Epidemiological studies have shown that fruit and vegetables consumption is associated with a lower cardiovascular risk. These effects could be explainedby their richness in micronutrients, especially polyphenols. Consumption of flavanones, a class of polyphenols present specifically and in large amounts in citrus fruits, was inversely associated with risk of coronary events and stroke. Experimental data obtained in vivo and invitro suggest that the flavanones (hesperidin or naringin) have lipid-lowering, hypotensive and anti-inflammatory properties. These effects could be mediated via modulation of gene expression by these bioactives. However, the anti-atherogenic effect of flavanones in vivo has been only explored at supra-nutritional doses and the mechanisms responsible for these effects are largely unknown. Furthermore, in vitro mechanistic data are questionable as they have been obtained using native forms of flavanones which are not present in the body.The objectives of this thesis were: (1) to assess the impact of consumption of flavanones (naringin and hesperidin) at nutritional doses on the development of atherosclerotic lesions indifferent mouse models of hypercholesterolemia and decipher molecular mechanisms brought into play, using a transcriptomic approach, (2) to determine the impact of physiological concentrations of plasma flavanone metabolites on endothelial cell function and theunderlying molecular mechanisms. In vivo, we showed that only naringin supplementation (0.02%), the major flavanonein grapefruit, reduced the progression of atherosclerotic lesions in a mouse model of dietinduced atherosclerosis (C57BL/6J mice fed an enriched diet in fat and cholesterol). Thiseffect was associated with a reduction in plasma non-HDL-Chol and biomarkers ofendothelial dysfunction, but appeared independent of a modulation of antioxidant status. Agenome-wide transcriptome analysis of the aorta of these animals showed that naringin supplementation modulated expression of genes involved in processes such as cell adhesion and cytoskeleton organization; these latter being involved in leukocytes trans-endothelialmigration. These results reveal new molecular targets of action of flavanones that have beenfurther studied in vitro.The in vitro data showed that exposure of endothelial cells (HUVEC) to physiological concentrations of circulating metabolites of naringenin (glucuronides) or hesperetin(glucuronides and sulfate) decreased the adhesion of monocytes (U937) to endothelial cells, a key step in the trans-endothelial migration. Consistent with these results, a TaqMan Low Density Array analysis showed that exposure of endothelial cells to these flavanone metabolites affected the expression of genes involved in inflammation, chemotaxis, adhesionas well as leukocytes trans-endothelial migration. Overall, the results of this work show that the anti-atherogenic effect of flavanones is not exclusively derived from lipid-lowering effect, but also due to a direct action on the endothelium by modulating key processes of atherosclerosis development, particularly adhesion and trans-endothelial migration

Les substances humiques (SH) sont issues de la dégradation de résidus organiques et représentent la partie la plus importante de la matière organique des systèmes naturels. Les SH sont capables de piéger de nombreux polluants comme les métaux lourds et jouent donc un rôle majeur dans la rétention des ions métalliques. Leurs propriétés complexantes sont dues principalement à certaines fonctions récurrentes : les groupements carboxyliques et phénoliques. Dans une 1ère partie, l'étude de la complexation de molécules modèles possédant des sites similaires à ceux rencontrés dans les biopolymères naturels a permis d'évaluer les capacités complexantes des fonctions les plus répandues (catéchol, hydroxy-carbonyle et acide carboxylique). L'association de techniques spectroscopiques et de calculs de chimie quantique a permis d'établir un classement des pouvoirs chélatants des composés mono-sites vis-à-vis des ions métalliques Al (III) , Pb(II) et Zn(II), et a montré que ce type de classement est conservé lorsque les sites sont en compétition au sein d'une même structure. Dans une 2nde partie, l'examen par fluorescence synchrone de la complexation des 3 métaux polluants par un acide humique standard (AH) a mis en évidence des comportements différents pour chacun d'eux, reflétant des mécanismes de fixation distincts et une spécificité des interactions métallo-humiques. Nous avons ainsi pu établir un classement du pouvoir complexant de AH vis à vis des 3 cations, en accord avec celui obtenu pour les modèles. Enfin, la compétition entre AH et deux molécules organiques de faible poids moléculaires a montré que les pourcentages de polluants extraits de l'acide humique sont faibles et que celui-ci reste un véritable « réservoir toxique» au sein des milieux naturels.