Constituant chimique des racines de mostuea batesii baker (loganiaceae).

II.1.6 Biosynthèse

Guignard dans son livre intitulé « Biochimie Végétale » indique que la synthèse des alcaloïdes s'éffectue au niveau du réticulum endoplasmique; les alcaloïdes se concentrent ensuite dans la vacuole. Pour ce qui est du pavot, il s'agit des vacuoles spécialisés développées en lactifères. De façon générale; la production d'alcaloïdes s'observent dans les tissus en voie de croissance (jeunes racines; jeunes feuilles) (Guignard, 1996).

La pénétration à travers le tonoplaste se fait sous forme moléculaire neutres lipophiles. Le pH acide de la vacuole ionise l'alcaloïde dont la capacité transmembranaire se trouve réduite: il en résulte une accumulation intravacuolaire de l'alcaloïde (Guignard, 1996).

Fréquemment les alcaloïdes s'accumulent en des emplacements différents de leur lieu de synthèse. Par exemple dans le tabac, la nicotine est synthétisée au niveau des racines; puis elle migre vers le feuillage. Absente dans les graines, elle se forme dès la germination de la plantule (Guignard, 1996).

Des modifications de structure peuvent se produire lors de ces transferts. C'est ainsi que la nicotine est déméthylée au niveau des feuilles en nornicotine (Guignard, 1996).

II.1.6.1 Précurseur des alcaloïdes

Les alcaloïdes ont 5 principaux précurseurs qui sont : la L-ornithine 56 et la L-lysine 55 (aminoacide diaminé) , la L- phénylalanine 58, la L-tyrosine 59 et le L- tryptophane 57 (aminoacide aromatique). Le point de départ de nombreux alcaloïdes; plus rarement l'asparagine; la proline, le glutamate, l'histidine, auxquels il faut ajouter des corps de structures voisines comprenant un carboxyle d'azote: nicotinate, anthranilate (Guignard, 1996).

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Constituants chimiques des racines de Mostuea batesii Baker (Loganiaceae)

Acides aminés aliphatiques

^{H O}

^{OH H O}

^{H2N C C OH}

^CH2

^{HC CH3}

H2C NH2

^{H2N C C}

^{CH2 CH2 CH2 CH2 NH2}

^{55 56}

^{L-lysine L-Ornitine}

Acides aminés aromatiques

^O

^OH

^H

^{H2N C C}

^CH2

⁵⁷

^OH

^L-tyrosine

^{L-tryptophane}

^{L-phénylalanine}

^H

^{H2N C C}

^CH2

^O

^OH

^H

^{H2N C C}

^CH2

^O

^OH

^HN

^{58 59}

v La L-ornihine 56 (acide aminé non protéique) et la L-lysine 55 sont à l'origine des alcaloïdes à cycle pyrrolizidine et quinolizidine : tels que les alcaloïdes tropaniques et la cocaïne 32 (Guignard; 1996).

v La L-tyrosine 59 et la L-phénylalanine 58; qui sont les acides aminés aromatiques sont précurseurs pour leur part du groupe des alcaloïdes isoquinoléiques (Guignard, 1996).

v Le tryptophane 57 est à l'origine de la quasi-totalité des alcaloïdes indoliques, mais intervient rarement seul (Guignard, 1996).

Les alcaloïdes indolo-monoterpéniques sont les plus nombreux : on les rencontre chez les Asteridae ligneuses : Loganiaceae, Apocynaceae-Asclépiadaceae ,Rubiaceaechez ces dernières un réarrangement tardif substitue le noyau quinoléique au noyau indole (Guignard, 1996).

v A côté de ce trois grandes classes d'alcaloïdes issus des précurseurs précédents, on distingue les alcaloïdes monoterpéniques et les alcaloïdes dérivés de la purine (caféine 54,

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théobromine 49) que certains d'ailleurs ne considèrent pas comme alcaloïdes véritables. (Guignard, 1996)

II.1.6.2 Principe et biosynthèse des alcaloïdes quinoléiques

La réaction élémentaire de la biosynthèse des alcaloïdes est la désamination et la décarboxylation, comme le présente le schéma suivant (Aniszewski, 2007).

^O

^OH

^NH2

+ ^{O N}

^{HO O}

^-CO2

^H

^N

^H

^O

^H

^H2N

^N

^H

Schéma 2 : Mécanisme général de la biosynthèse des alcaloïdes

^+H2O

Pour ce qui est des alcaloïdes quinoléiques qui retiennent notre attention, en raison du fait que la quasi-totalité des alcaloïdes isolés du genre Mostuea sont de cette classe, leur biosynthèse suit le mécanisme général précédent avec comme précurseur le tryptophane 60 comme l'indique le schéma 3 ci-dessous.

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^COOH

^O

^NH2

⁶⁰

⁶⁴

^N

^Tryptophane

^O

^N

^H

^Camptothecin

^N

^O

^NH2

⁶¹

^H

HO N

^H

^N

^OH

^HO

^N

^H

^H3CO

^N

^Cinchonidine

^NADPH

^N

^{Décarboxylation}

⁶²

^O

^OH

^Tryptane

^N

^H

^Secologanine

^O

^O

^{Strictosamide}

^N

^H

^H

^H

^{H OGly}

^N

^H

^N

^O

^Pumiloside

^H

H OGly

^H

^H3CO2C

^{Strictosidine}

^H

^OGly

^NH

^N

^H

^OH

^N

⁶⁶

^Cinchonamine

^N

^H

^H

^N

^H

^OH

^HO

^N

^H

^N H H CHO

^H

^Corynantheal

^H

^NADPH

O N

^H

^N

^OH

^H

^N

^H

^N

^NADPH

^NADPH

^H3CO

⁷⁰

^{Cinchonine N}

^O

⁶³

⁶⁹

⁶⁵

⁶⁷

⁶⁸

⁷²

⁷¹

^Quinkline

Schéma3: Biosynthèse des alcaloïdes quinoléique (Aniszewski, 2007)

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