Métabolisme Secondaire et Stress Abiotiques des Végétaux

Responsable : Jean-Louis Hilbert

 
 

Biosynthèse et rôle physiologique des composés phénoliques

Les composés phénoliques, synthétisés et accumulés par les plantes, sont les antioxydants alimentaires les plus répandus et les plus abondants. La chicorée industrielle produit et accumule ainsi de l'acide chlorogénique ainsi que 3 autres esters de caféoyle très proches sur le plan structural, l'acide isochlorogénique, l'acide caftarique et l'acide chicorique

L'acide chlorogénique est répandu chez de nombreuses familles végétales (dont les Solanaceae, les Rubiaceae et les Rosaceae). A l'inverse, l'accumulation des 3 autres composés est beaucoup plus originale et la chicorée industrielle représente une source quasi unique de ces molécules aux propriétés potentiellement bénéfiques pour la santé humaine. Si la voie de biosynthèse de l'acide chlorogénique est bien décrite, les modalités de production des 3 autres composés phénoliques sont quant à elles loin d'être établies. Or, une meilleure connaissance des mécanismes génétiques, biochimiques et physiologiques à l'origine de la production et de l'accumulation de ces molécules est indispensable à la fois pour préciser le(s) rôle(s) physiologique(s) de l’accumulation de ces molécules chez les plantes et pour envisager la valorisation alimentaire de ces composés. Nous développons différentes approches de génomique fonctionnelle pour répondre à ces objectifs.

Métabolites secondaires et propriétés fonctionnelles de l’aliment

Une des préoccupations majeures des producteurs de chicorée torréfiée est la gestion de son amertume  dont l'excès représente un frein à sa consommation. Les molécules associées à l'amertume dérivent sur le plan biochimique pour la plupart du métabolisme secondaire de la plante. Elles peuvent être présentes dans le matériel frais et simplement maintenues au cours des procédés de transformation, ou être issues de la conversion de précurseurs sous l’action du procédé de transformation. Une approche globale de la plante "du champ au produit torréfié" peut permettre d’identifier les marqueurs de l’amertume et apporter des réponses à son contrôle, que ces réponses portent sur le procédé de transformation ou sur la qualité de la matière première (sélection des semences ou pratique culturale). Outre l’influence des métabolites secondaires sur les qualités sensorielles des produits alimentaires, de nombreux métabolites secondaires ont également des propriétés bénéfiques reconnues pour la santé humaine. Un enjeu majeur de l’amélioration variétale réside donc dans la sélection de génotypes dont les contenus moléculaires respecteraient un équilibre entre les molécules bénéfiques et les molécules ou leurs dérivés de transformation à propriétés néfastes. L’élucidation des déterminants génétiques des contenus en métabolites secondaires et leur héritabilité, comme des facteurs environnementaux intervenant sur leur expression, est ainsi appréhendé.


Participants aux projets


Jean-Louis Hilbert  (responsable du thème) (PR)

Francis Trotin (PR émérite)

Caroline Rambaud (MCF)                                                                    

David Gagneul (MCF)

Christophe Vuylsteker (MCF)

Najia Voedts (Prpéparateur en Biologie)

Philippe Hance (personnel GIS)                                                                  

Thierry Cadalen (personnel GIS)


Guillaume Legrand (Doctorant 2011-2014)

Honorine Willeman (Doctorant 2012-2015)

Marianne Delporte (Doctorant 2014-2017)

Laetitia Bocquet (Master2 Lille1 2014-2015)

Giannni Galati  (Master2 Lille1 2014-2015)

Priscq Nguewo (Master2  2014-2015)
Cyril Raveschot (Master 2 Lille1 2014-2014)

 

Les végétaux produisent et accumulent des métabolites secondaires qui présentent une remarquable diversité structurale et une répartition taxonomique originale. Les propriétés de ces métabolites sont multiples : effet répulsif, phytoanticipines, phytoalexines, molécules signal, protection contre les UV et d'autres dont les rôles physiologiques restant parfois à déterminer. En plus de leur rôle avéré au sein de la plante, ces composés ont également une valeur inestimable pour l'homme de part leurs propriétés nutritionnelle, pharmaceutique et industrielle. Notre équipe s’intéresse à ces différents aspects, la plante alimentaire retenue étant la chicorée industrielle, (Cichorium intybus L. var. sativum, Asteraceae), une Asteraceae culture emblématique de la région Nord-Pas-de-Calais.