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Phytochemical exploration of plants cultivated in Centre-Val de Loire region : development of metabolomic approaches and integration of annotation tools. Exploration phytochimique de plantes cultivées en Région Centre-Val de Loire : développement d'approches métabolomiques et intégration d'outils d'annotation
Archive ouverte
Edité par CCSD -
Plants have been a source of inspiration for humans, who have learned to benefit from them in the search for active molecules. Plant extracts are complex mixtures that can exhibit different activities: antioxidant, anti-aging, anti-inflammatory, etc. However, identifying the molecules involved in these activities can be time-consuming and laborious. The objective of this thesis is to develop methodologies based on mass spectrometry and data processing, while considering various problematics, to explore the phytochemistry of extracts of biological interest from plant cultivated locally.First, the study of the aerial parts of Eclipta alba, highlighted, through fractionation steps, active molecules on three enzymes involved in skin aging. Then, the study of the aerial and root parts of Coleus forskohlii, cultivated in aeroponics according various cultivation conditions, underscored the benefits of adding LEDs for the production of forskolin and the use of statistical tools revealed the expression of molecules impacted by this lighting. The use of molecular network has also highlighted the chemical specificity of each part of the plant and showed the interest of the aerial parts, often under valorized. Finally, the establishment of multi-informative molecular network, combining various tools of annotation, allowed the study of 10 Clematis species, an ornamental species highly cultivated in the Centre-Val de Loire region, with a better confidence level. The anti-inflammatory activity determined for certain extracts was then correlated with the molecular networks to link the activity and phytochemical composition, thereby guiding the identification of actives molecules. . Depuis toujours, les plantes sont une source d'inspiration pour l'Homme qui a su en tirer profit pour la recherche de molécules actives. Les extraits végétaux sont complexes et présentent des activités variées : antioxydante, anti-âge, anti-inflammatoire etc. Cependant, l'identification des molécules impliquées dans ces activités peut être longue et laborieuse. Cette thèse vise à développer des méthodologies basées sur la spectrométrie de masse et le traitement des données pour explorer la phytochimie d'extraits de plantes d'intérêt biologique cultivées à l'échelle régionale.Tout d'abord, l'étude des parties aériennes d'Eclipta alba a permis, grâce à des étapes de fractionnement, d'identifier les molécules actives sur trois enzymes impliquées dans le vieillissement cutané. Ensuite, l'étude des parties aériennes et racinaires de Coleus forskohlii, cultivé en aéroponie selon différentes modalités, a souligné l'intérêt de l'ajout de LED pour la production de forskoline et l'utilisation d'outils statistiques a mis en évidence les molécules impactées par cet éclairage. L'analyse des réseaux moléculaires a mis en avant les spécificités chimiques de chaque partie de la plante, soulignant l'intérêt des parties aériennes peu valorisées. Enfin, la mise en place de réseaux moléculaires multi-informatifs, associant différents outils d'annotation, a permis d'étudier la phytochimie de 10 espèces de Clematis, espèce ornementale dont la culture est fortement développée en région Centre-Val de Loire, avec un meilleur niveau de confiance. De plus, l'activité anti-inflammatoire déterminée pour certains extraits a pu être associée aux réseaux moléculaires afin de corréler l'activité et la composition phytochimique des extraits et ainsi guider l'identification de molécules actives.
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