Oral - laboratoire PROTEE

protee.univ.tln.fr

Oral - laboratoire PROTEE

Master CHARME 1 ère année

Recherche de nouveaux biocides

naturels actifs en antifouling à

partir de l'algue Cystoseira

tamariscifolia

Exposant : Jérôme PLARD

Encadrants : Gérald CULIOLI

Laboratoire d'accueil : Labo MAPIEM Page 1


-Partie I : étude des données bibliographiques

1. Cystoseira tamariscifolia d'un point de vue biologique

2. Bilan des études chimiques réalisées sur Cystoseira tamariscifolia

- Structures chimiques isolées et activités biologiques

3. Ecologie

a) Le lien entre composés phénoliques et l'ensoleillement

b) Le « fouling »

-Partie II : étude des données expérimentales

1. L'extraction et le fractionnement

2. La purification

3. La caractérisation structurale

-Conclusion

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I 1. Cystoseira tamariscifolia d'un point de vue biologique

La taxonomie

Règne : Eukariota

Embranchement : Ochrophyta

Classe : Phaeophyceae

Ordre : Fucales

Famille : Sargassaceae

Genre : Cystoseira

Espèce : Cystoseira tamariscifolia

Zone géographique Mer Méditerranée, Océan Atlantique

Apparence :

thalles (jusqu'à 60 cm de hauteur)?

Épineuse

Couleur brune (ou olive)?

irisations bleuâtres quand jeune

Thalle = Organe végétatif non différencié en tige et feuilles.

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I 2. Bilan des études chimiques réalisées sur Cystoseira tamariscifolia

- Structures chimiques isolées et activités biologiques

Classification des espèces d'algue :

-algues vertes (Chlorophylle A seule)?

-algues rouges (Chlorophylle A + biliprotéines phycoérythrines)?

-algues bleues (Chlorophylle A + biliprotéines phycocyanines)?

-algues brunes (Chlorophylle A + xanthophylle)?

Classification des espèces Cystoseira :

-groupe I : sans diterpènes

-groupe II : avec diterpènes linéaires

-groupe IIIA : avec méroditerpènes linéaires

-groupe IIIB : avec méroditerpènes cycliques

-groupe IIIC : avec méroditerpènes réarrangés

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I 2. Bilan des études chimiques réalisées sur Cystoseira tamariscifolia

- Structures chimiques isolées et activités biologiques

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I 2. Bilan des études chimiques réalisées sur Cystoseira tamariscifolia

- Structures chimiques isolées et activités biologiques

methoxybifurcarenone

Activité antimytotique confirmée sur Botrytis cinera, Fusarium

oxysporum sp. Mycopersici et Verticillium alboatrum

Activité anti-bactérienne confirmée sur Agrobacterium tumefaciens et

Escherichia coli

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I 2. Bilan des études chimiques réalisées sur Cystoseira tamariscifolia

- Structures chimiques isolées et activités biologiques

Extraits Cystoseira tamariscifolia

activité antimicrobienne

cytotoxicité

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I 3. Ecologie

a) Le lien entre composés phénoliques et l'ensoleillement

Plus l'ensoleillement est fort et plus la

concentration des composés

phénoliques totale de Cystoseira

tamariscifolia augmente.

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Conséquences de l'encrassement des algues :

Diminution de la photosynthèse

Diminution de la croissance

Diminution de la reproduction

Augmentation de la mortalité

I 3. Ecologie

b) Le « fouling »

Un moyen de lutter contre ça : Les substances antifouling

Pour protéger leurs infrastructures les hommes fabriquent leur propre

substance antifouling.

Problème : Celle-ci pollue l'environnement

Il est donc nécéssaire d'en trouver de nouvelles moins toxiques.

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Algue fraîche

Cystoseira

tamariscifolia

˜ 5KG

II 1. L'extraction et le fractionnement

Séchage et broyage

reste 503,1g

Extraction

(dichlorométhane/

méthanol)?

Evaporation du solvant Filtration

1 fois D2/M1

1 fois D1/M1

1 fois D1/M2

6 fois D1/M1

Marc

Extrait brut fractionnement par chromatographie

Solvant utilisé :

hexane,

acétate d'éthyle

en système Flash

et méthanol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22... 32

solvant

carotènes

Chlorophyles Xantophyles

Vert et rouge : fractions jugées intéressantes de part leur quantité et leur polarité

Rouge : fraction purifiée

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II 2. La purification

On utilise la HPLC pour purifier la fraction 12

On isole ainsi 6 composés : Cystam 12/1,5 Cystam 12/2 Cystam

12/3 Cystam 12/4 Cystam 12/5 Cystam 12/6

Solvant utilisé : acétonitrile/eau à 85/15%

mVolts

175

150

125

100

75

50

25

0

-13

c:\star\data\2-1-08 cystam12.run File: c:\star\data\2-1-08 cystam12.run

Pic négatif

dû au

méthanol

3.935

3.935

Pics des

solvants

5.498

5.981

8.227

10.407

10.991

5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5

5.498

5.981

Cystam

12/1,5

8.227

Cystam

12/2

10.407

Cystam

12/3

10.991

11.951

11.951

Cystam

12/4

14.043

14.043

14.788

14.788

Cystam

12/5

Channel: 1 = INTGR 1 Results

Last recalc: NA

Cystam

12/6

18.359

Peak Name:

X: 14.7878 Minutes

Y: 3.19 mVolts

Result: 0.621

Height: 4165 Counts

Width: 13.1 sec

18.359

Minutes

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II 3. La caractérisation structurale

On effectue les spectres du proton des composés 2, 3, 4, 6.

Ainsi que les spectres du carbone 13, Dept 90, Dept 135, COSY,

HSQC et HMBC du composé 3.

Composé 2 : Pas encore élucidé

Composé 4 : 2-épi-néobaléarone

Composé 6 : Mélange de méroditerpènes

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Pour le composé 3

Spectre du proton

Présence d'un

cycle

Aromatique

Groupement

-OCH3

C sp2 C sp3

II 3. La caractérisation structurale

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Pour le composé 3

Spectre Dept 90

5 CH

C n'apparaît sur aucun des deux

CH apparaît en positif sur les deux

CH2 n'apparaît pas sur le DEPT 90

et apparaît en négatif sur le DEPT 135

II 3. La caractérisation structurale

CH3 n'apparaît pas sur le DEPT

90 et apparaît en positif sur le

DEPT 135

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Pour le composé 3

Spectre Dept 135

5 CH

C n'apparaît sur aucun des deux

CH apparaît en positif sur les deux

CH2 n'apparaît pas sur le DEPT 90

et apparaît en négatif sur le DEPT 135

II 3. La caractérisation structurale

6 CH2

7 CH3

CH3 n'apparaît pas sur le DEPT

90 et apparaît en positif sur le

DEPT 135

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Pour le composé 3

Spectre du carbone 13

Cycle aromatique

28 Carbones

II 3. La caractérisation structurale

Groupement

-OCH3

10 C

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Pour le composé 3

Spectre COSY

H

1,75 Hz

Indique les interactions entre protons

II 3. La caractérisation structurale

H

2,38Hz

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Pour le composé 3

Spectre HSQC

C

29Hz

Permet de lier les carbones aux protons

II 3. La caractérisation structurale

H

1,18Hz

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Pour le composé 3

Spectre HMBC

II 3. La caractérisation structurale

On agrandi la zone

Permet de lier entre eux les différentes parties déterminées

de la molécule grâce aux interactions C-H longue distance

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Pour le composé 3

Spectre HMBC (agrandissement)?

C

126,9 Hz

II 3. La caractérisation structurale

H

1,89 Hz

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Composé 2 non élucidé

Activité antifouling pas encore déterminé

Recherche à aprofondir

But de la recherche :

Conclusion

Pouvoir produire des substances antifouling pour remplacer celle

actuelle

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