Caractérisation métabolomique par RMN de Vanilla planifolia

NMR-based metabolomic characterization of Vanilla planifolia

• Auteur / Autrice : Tony Palama
• Direction : Rob Verpoorte, Hippolyte Kodja
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie végétales
• Date : Soutenance le 10/06/2010
• Etablissement(s) : La Réunion en cotutelle avec Universiteit Leiden (Leyde, Pays-Bas)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
• Jury : Président / Présidente : Sjoerd M. Verduyn Lunel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rob Verpoorte, Hippolyte Kodja, Sjoerd M. Verduyn Lunel, Dominique Rolin, Isabelle Fock-Bastide, Young Hae Choi, Peter Klinkhamer, Hye Kyong Kim

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phénols

Cultures

Vanilliers

Orchidées

Spectroscopie de la résonance magnétique nucléaire

Vanilline

La Réunion (France ; île)

Composition chimique

Vanille

Mots clés libres

Vanilla planifolia

Orchidaceae

Vanilline

Résonance magnétique nucléaire

Glucovanilline

Phénols

Vanilla planifolia

Orchidaceae

Cam plants

Vanillin

Glucovanillin

Phenolic glycosides

Pod development

Nuclear magnetic resonance

Résumé

Vanilla planifolia, orchidée épiphite florifère, est la principale source naturelle de l'arôme de vanille. Largement utilisé dans les produits laitiers, les boissons, les pâtisseries et les parfums, cet arôme est le résultat d'un processus complexe : de huit à neuf mois après la fécondation des fleurs, les gousses matures sont récoltées et traitées pendant environ un an afin de libérer leur bouquet aromatique. Aujourd'hui, plus de la moitié de la production mondiale de vanille provient de Madagascar. Pour faire face à cette concurrence, les producteurs de la Réunion se tournent vers la production de vanille ''haut de gamme''. L'exploitation des vanilliers les plus intéressants du point de vue aromatique est donc favorisée. Toutefois, les programmes d'amélioration se heurtent au manque de connaissances sur la physiologie de la plante. Il devient alors essentiel de mieux comprendre les mécanismes physiologiques et biochimiques impliqués dans la production aromatique des gousses de V. planifolia. Dans ce travail de thèse, une analyse des métabolites présents dans les gousses vertes et les feuilles de vanille a été effectuée par Résonance Magnétique Nucléaire. Cette technique permet l'évaluation qualitative et quantitative des métabolites primaires (sucres, acides animés et organiques...) et secondaires (composés phénoliques...) présents dans la plante dans diverses conditions physiologiques : au cours du développement de la gousse, lors d'une infection virale, selon les saisons ou encore sur différentes accessions.

Vanilla planifolia, a flowering epiphitic orchid, is the major natural source of vanilla flavour. Largely used in dairy products, beverages, bakeries and perfume, vanilla flavour is obtained after a long process: from eight to nine months after flower pollinisation, mature pods are harvested and then prepered during about one year in order to release the characteristic vanilla aroma. Nowadays, more than half vanilla pods world production comes from Madagascar. To face the concurrence, a solution could be develop higher quality pods. Selection of the most aromatic vanilla plant is then preferred. Nevertheless, amelioration program are facing up to a lack of knowledge in vanilla plant physiology. It is now essential to understand more the physiological and biochemical mechanisms implied in the aromatic production of V. planifolia pods. In this thesis, a metabolomic analysis of vanilla green pods and leaves has been performed by nuclear magnetic resonance. This technique has allowed the qualitative and quantitative analysis of primary (sugar, amino and organic acids...) and secondary metabolites (phenolic compounds...) present in vanilla plant according to various physiological conditions: developing pods, viral infection, inter-accession or seasonal variation.