Métabolites bioactifs d'Ascomycètes marins : déréplication, isolement, identification et étude de production

Bioactive metabolites of marine-derived Ascomycetes: dereplication, isolation, identification and production evaluation

• Auteur / Autrice : Isabelle Kerzaon
• Direction : Yves-François Pouchus, Olivier Grovel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacie. Sciences de la vie et de la santé. Pharmacochimie des substances naturelles
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Nantes Université. Pôle SantéUFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques (Nantes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytotoxines

Produits de la mer -- Métabolites

Aspergillus

Penicillium

Champignons microscopiques

Résumé

Dans la recherche de substances bio-actives, les micromycètes marins constituent une source prometteuse de nouveaux composés. De précédents travaux sur la microfonge conchylicole régionale ont montré une grande diversité de souches fongiques dont plus d'un tiers se sont avérées toxinogènes ou producteurs de composés bio-actifs. Ce manuscrit présente l'étude d'un échantillon de ces souches d'Ascomycètes pour la recherche de nouvelles substances fongiques bio-actives et l'évaluation de leur capacité de production de mycotoxines en conditions marines. Les 42 extraits de cultures de 11 souches de Penicillium sp d'origine marine ont été soumis à un criblage d'activités biologiques ainsi qu'à une déréplication par CL-UV/DAD et CL-SM/SM, permettant de sélectionner 10 extraits neuro-actifs ou cytotoxiques et d'identifier 38 métabolites. Le fractionnement bioguidé d'un extrait d'une souche de P. Expansum a aboutit à l'isolement et l'identification structurale par RMN de la communésine B, substance responsable de sa neuro-activité. Des analyses poussées par CL-HRSM/SM ont conduit à l'identification de 14 autres communésines dont 10 nouveaux dérivés. Leurs structures ont été déterminées après élaboration d'un modèle prédictif de fragmentation. Parallèlement, 15 souches marines et terrestres d'Aspergillus fumigatus ont été étudiées pour leur production de gliotoxine en milieu marin. La mise au point d'un test biologique de détection et quantification de cette mycotoxine a permis de montrer l'influence de la salinité sur son excrétion.

In the search for novel bioactive substances, marine-derived micromycetes are a promising source of novel compounds. Previous woks on fungi of regional shellfish farming areas have shown a wide diversity of fungal strains with more than 30 percent producing toxins or bioactive compounds. The present work presents the study of some of these Ascomycetes in order to search novel fungal bioactive substances and to estimate their ability to produce mycotoxins in marine conditions. The 42 extracts from cultures of 11 marine-derived Penicillium sp. Strains have been subjected to a screening for biological activities and dereplication by LC-UV/DAD and LC-MS/MS. This led to the selection of 10 neuroactive or cytotoxic extracts and to the identification of 38 metabolites. Bioguided fractionation of an extract of a P. Expansum strain led to the isolation and structural identification by NMR of communesin B as the neuroactive compound. Thorough analyses by LC-HRMS/MS led to identification of 14 other communesins including 10 new derivatives. Their structures were determined after development of a predictive model of fragmentation. Meanwhile, 15 marine and terrestrial strains of Aspergillus fumigatus were studied for their production of gliotoxin in the marine environment. The development of a bioassay for the detection and quantification of this mycotoxin has shown the influence of salinity on its excretion.