Le Cirad en 2007

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Les déterminants de la composition
en caroténoïdes des agrumes
Les agrumes sont des fruits particulièrement riches en caroténoïdes. Ils leur doivent leurs
couleurs, leur goût et nombre de leurs qualités nutritionnelles. Une série d’études menées
par le Cirad a permis d’établir une relation entre la composition en caroténoïdes des
différentes espèces et la structure de la diversité génétique au sein du genre Citrus.
Partenaires
Institut national
de la recherche
agronomique
(Inra, France), Instituto
Valenciano
de Investigaciones
Agrarias (Ivia, Espagne),
Université de Corse,
région Corse.
Les caroténoïdes sont des
déterminants majeurs des qualités organoleptiques
et nutritionnelles des agrumes. Ils constituent
l’une des classes les plus importantes de pigments
végétaux, pour laquelle les fruits d’agrumes présentent
des compositions particulièrement riches
et complexes. Ainsi, plus de 100 molécules de
caroténoïdes différentes ont été isolées chez les
agrumes. Le Cirad a conduit une série de travaux
sur la composition en caroténoïdes des différentes
espèces et ses relations avec la structuration
de la diversité génétique au sein du genre Citrus,
les voies métaboliques de ces composés et les
conditions environnementales.
Des substances
aux multiples propriétés
Les caroténoïdes sont responsables de la couleur,
interne et externe — jaune, orange ou rouge — des
fruits d’agrumes. Par exemple, la ß-cryptoxanthine
donne aux clémentines et aux mandarines leur
couleur orange vif caractéristique, tandis que le
lycopène détermine la couleur rouge de certains
pomelos. La composition en caroténoïdes des
fruits d’agrumes constitue ainsi l’un des premiers
facteurs de la qualité organoleptique des fruits frais
et des jus de fruits.
Mais les caroténoïdes sont aussi des micronutriments,
qui assurent de multiples fonctions
biologiques. Certains caroténoïdes sont des provitamines
A, composés précurseurs de la vitamine
A, laquelle joue un rôle essentiel dans la vision,
dans la préservation du tissu épithélial, dans
la croissance osseuse et dans la reproduction.
Dans les pays développés, 25 % à 35 % de la
vitamine A est apportée, via les caroténoïdes, par
la consommation de fruits et légumes tandis que,
dans les pays en développement, ce chiffre peut
atteindre 82 %. Les caroténoïdes sont aussi des
molécules antioxydantes. C’est grâce à cette propriété
qu’ils pourraient prévenir certains cancers et
maladies cardiovasculaires. Enfin, les caroténoïdes
xanthophylles, la lutéine et la zéaxanthine, présents
dans la pulpe des oranges et des mandarines,
jouent un rôle important dans la vision, notamment
dans la prévention de la dégénérescence
maculaire liée à l’âge.
Une diversité liée à l’histoire
des agrumes cultivés
Les travaux conduits par le Cirad montrent que
la composition en caroténoïdes des agrumes se
structure en trois groupes : le premier comprend
les mandariniers, les orangers et les bigaradiers ;
le deuxième, les pamplemoussiers et les pomelos
; le troisième, les cédratiers, les citronniers
et les limettiers. Cette organisation, très proche
de la structuration génétique globale du genre
Citrus, suggère que la différenciation génétique
à l’origine de la structuration interspécifique des
teneurs en caroténoïdes est antérieure à la formation
des espèces secondaires — orangers, pomelos,
citronniers, limettiers, bigaradiers — à partir
des trois taxons de base des formes cultivées :
mandariniers, pamplemoussiers, cédratiers.
La voie de biosynthèse des caroténoïdes est bien
connue chez les végétaux. Les séquences exprimées
(EST) des gènes codant les enzymes de cette
voie ont été isolées et séquencées pour différentes
espèces dont les agrumes. Les travaux du Cirad
montrent que la structuration de la diversité interspécifique
des teneurs en caroténoïdes chez les
agrumes est associée à cinq étapes clés de cette
chaîne de biosynthèse. Le groupe des mandari-