Study of the biodiversity of Sargassaceae (Fucales, Phaeophyceae) in temperate and tropical climat : ecology, chemotaxonomy and source of bioactive compounds

• Auteur / Autrice : Klervi Le Lann
• Direction : Valérie Stiger-Pouvreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phaeophyceae

Fucales

Mots clés libres

Bifurcaria

Sargassum

Écologie chimique

Écotypes

Cystoseira

Turbinaria

Acide turbinarique

Bio-activités

Résumé

Quatre genres de Sargassaceac présentant de forte biomasse en Bretagne et/ou dans le Pacifique Sud ont été choisi comme modèles de cette étude. Les objectifs étant i) de mieux comprendre l’écologie chimique des Sargassaceae en milieu tempéré et en milieu tropical, ii) de rechercher des chimiomarqueurs spécifiques à certaines espèces et iii) de rechercher de molécules potentiellement bioactives. Ainsi, un travail pluridisciplinaire a été entrepris avec l’étude de l’écologie chimique des Sargassaceae, en Bretagne d’une part, via l’étude des variations spatio-temporelles de certains composés de défenses synthétisés par Sargassum muticum, Bjfurcaria bifurcata et Cystoseira baccata associé à un suivi écologique de ces espèces et dans le Pacifique Sud d’autre part, via l’étude de ces mêmes composés de défenses au sein de Turbinaria sp. Et Sargassum sp provenant de différents sites. Parallèlement, deux études de chimiotaxonomie ont été menées. D’une part sur le genre Turbinaria afin d’identifier un ou des chimiomarqueur(s) permettant de discriminer T. Ornata et de T. Conoides. Et d’autre part sur B. Bifurcata afin de mieux comprendre la répartition géographique des types chimiques existants au sein de cette espèce. Puis, pour répondre au troisième objectif de cette thèse, trois activités biologiques ont été recherchées en priorité au sein des espèces étudiées: la cytotoxicité, l’activité anti-inflammatoire et la neurotoxicité. Les résultats de cette étude ont permis i) de mettre en évidence l’impact des conditions environnementales sur les variables biologiques et écologiques étudiées chez ces espèces en milieu tempéré comme en milieu tropical; ii) d’identifier l’acide turbinarique comme étant un chimiomarqueur de l’espèce T. Conoides et de mettre en évidence l’existence d’éeotypes chez B. Bifurcata; iii) de rapporter l’activité anti-phospholipase A2 d’acides gras issus d’algues du Pacifique Sud et l’activité antiradicalaire et antioxydante de l’éléganolone isolée chez B. Bifurcata.

Four Sargassaceae genus presenting high biomass in Brittany and/or in the South Pacificwere chosen as models of this study. The aims of this works were i) to understand the chemical ecology of Sargassaceae in temperate and tropical environment, ii) to characterize specific chemomarkers from certain species and iii) to identify potential bioactive molecules. Then, a pluridisciplinary work was carry out with the study of the chemical ecology of Sargassaceae, in Brittany on one hand, with the study of the spatio-temporal variations of certain defense compounds of Sargassum muticum, Bifurcaria bifurcata and Cystoseira baccata associated with an ecological survey of these species and in the South Pacific on the other hand, with the study of these same defense compounds within Turbinaria sp. And Sargassun sp from various sites. At the same time, two chemotaxonomical studies were led. On the Turbinaria genera to identify one or several chemomarker(s) allowing discriminating T. Ornata and T. Conoides. And on the other hand, on B. Bifurcata to understand the geographical distribution of the existing chemical types within this species. Then, to answer the third objective of this work, three biological activities were looked for first and foremost within the studied species: cytotoxicity, anti-inflammatory activity and neurotoxicity. The results allowed i) to highlight the impact of the environmental conditions on the biological and ecological variables studied to these species in temperate and tropical enviromnents; ii) to identify the acid turbinaric as a chemomarker of T. Conoides and to highlight the existence of ecotypes from B. Bifurcata; iii) to report the anti-phospholipase A2 activity of fatty acids stemming from tropical seaweeds and the antiradical and antioxidant activities of eleganolone isolated from B. Bifurcata.