Blanc Inter SVSE 7 - Blanc international - Sciences de la vie, de la santé et des écosystèmes : Biodiversité, évolution des écosystèmes, écosystèmes productifs, agronomie

Opuntia spp comme source de nouveaux composés à visée pharmaceutique. Caractérisation de composés bioactifs et de leur évolution lors de la domestication. – BIOPUNTIA

Biopuntia

Opuntia ssp comme source de nouveaux composés à visée pharmaceutique. Caractérisation de composés bioactifs (phytocomposés et biopeptides) et de leur évolution lors de la domestication.

Caractérisation, test et production de phytocomposés bioactifs issus d'espèces d'Opuntia présentant des degrés divers de domestication

Caractérisation des métabolites et des profils protéiques d’espèces sauvages et domestiquées d’Opuntia. Caractérisation des peptides libérés après hydrolyse et caractérisation de leur possible activité en tant que biopeptides. Établissement de cultures cellulaires d’espèces d’Opuntia sauvages pour produire des quantités conséquentes de métabolites ou de protéines d’intérêt. Caractérisation de la bioactivité in vitro et in vivo des phytocomposés des différentes espèces d’Opuntia.

Pour les différentes espèces d'Opuntia avec degré de domestication différent:
Approche protéomique classique pour les protéines ou shot-gun pour les peptides après hydrolyse enzymatique.
Caractérisation des contenus en phytocomposés d'intérêt
Test in vitro sur cultures cellulaires et in vivo sur modèles animaux de la bioactivité
Mise au point de cultures cellulaires végétales

Mise en évidence de peptides différents selon le degré de domestication
Rôle légèrement protecteur sur des end-points liés à l'athérosclérose, mis en évidence in vitro pour l'instant.
Pas d'effet sur le cancer colorectal (tests in vitro)
La culture de cellule d'Opuntia est mise au point

In vivo tests

Communication par affiche: “Antioxidant properties of wild and domesticated Opuntia Species. Potential interest in atherosclerosis”
Corinne Bernis, Ana Paulina Barba de la Rosa , Michel Rossignol, Françoise Guéraud, Robert Salvayre, Anne Nègre-Salvayre

Society for Free Radical Research International, London September 6-9 2012

Les plantes médicinales ont été utilisées depuis plusieurs milliers d'années comme thérapies alternatives et complémentaires aux médicaments. Il existe une demande importante pour la "médecine par les plantes médicinales". L'industrie pharmaceutique cherche à identifier les composés bioactifs qui sont extraits des plantes médicinales. Cependant, la nature multicomposante et synergique des plantes médicinales montre qu'il est essentiel d'analyser des extraits complexes. Parmi les plantes médicinales mexicaines, Opuntia ssp est celle qui présente le plus grand potentiel biotechnologique: elle peut pousser dans des régions arides; elle est comestible; et enfin elle est utilisée traditionnellement pour le traitement du diabète, de l'ulcère gastrique, des maladies inflammatoires. Cependant, le(s) composé(s) responsable ne sont pas bien connus. De plus, il n'y a aucune donnée sur la participation de biopeptides pour les effets de cette plante médicinale. Ce manque d'information sur les protéines des cladodes est du à des problèmes d'extraction. Les outils modernes dont nous disposons (colonnes d'HPLC à haute résolution, analyse des protéines par spectrométrie de masse, nouveaux logiciels) devraient permettre d'analyser des milliers de composés individuels dans une large gamme de concentration, avec pour conséquence une meilleure caractérisation des protéines, des peptides et des phytocomposés.
L'un des problèmes quant à l'utilisation des plantes comme sources de composés actifs est leur faible concentration, et le fait que les traitements appliqués ont un effet néfaste sur le composé actif. Pour cette raison, la culture in vitro de cellules végétales a un grand potentiel comme alternative à la production de phytocomposés habituellement extraits de la plante entière. Ce procédé peut résoudre les problèmes associés à la production industrielle de phytocomposés extraits de plantes cultivées.Les cultures in vitro peuvent se réaliser toute l'année et ne sont plus soumises aux aléas des saisons, des sécheresses et de l'extinction des espèces due à un prélèvement massif des populations naturelles. Les cultures cellulaires ne sont pas seulement un moyen de synthétiser de novo de nouveaux composés, mais sont aussi un moyen de convertir des composés de faible valeur en composés de forte valeur. Considérant que les espèces sauvages d'Opuntia sont largement représentées dans les régions semi-arides du Mexique dans lesquelles les conditions environnementales sont difficiles, il est probable que ces espèces produisent plus de métabolites que l'espèce domestiquée O. ficus indica. Pour cette raison, vous projetons de caractériser les métabolites et les profils protéiques d'espèces sauvages d'Opuntia avec 5 degrés de domestication. Pour éviter les variations dues aux conditions de culture ou environnementales, toutes les plantes seront collectées au même endroit:CHAPINGO University/ Agriculture, à Orito, état de Zacatecas, Mexique. Grâce à l'utilisation de nouvelles technologies de protéomique et de métabolomique végétales, nous pourront sélectionner environ 10 composés qui seront alors testés pour leurs effets sur plusieurs "end-points" pathologiques (cancer du colon, athérosclérose, obésité). Avec les résultats obtenus, nous espérons générer de nouvelles informations moléculaires qui pourraient conférer à l'Opuntia une plus value biotechnologique. Ces informations pourront aboutir à une meilleure protection des espèces sauvages, à l'obtention de métabolites à fort potentiel thérapeutique contre diverses maladies. De plus, la comparaison des profils protéiques entre espèces sauvages et domestiquées pourrait permettre de mieux connaitre les mécanismes de biosynthèse des composés d'intérêt.

Coordinateur du projet

Madame Françoise GUÉRAUD (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE -CENTRE DE RECHERCHE DE TOULOUSE) – fgueraud@toulouse.inra.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UASLP UASLP, Mexique
UASLP UASLP Zonas deserticas, Mexique
IPICYT IPCYT, Division de Biologia Molecular
IPBS CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES
INRA INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE -CENTRE DE RECHERCHE DE TOULOUSE
INSERM INSTITUT NATIONAL DE LA SANTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE - Délégation régionale Midi-Pyrénées Limousin

Aide de l'ANR 227 394 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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