Biodiversity, bioactivity and biosynthesis of volatile terpene compounds of winged lavenders, Lavandula stoechas sensu lato, mediterranean species complex of pharmacological interest
Biodiversité, bioactivité et biosynthèse des composés terpéniques volatils des lavandes ailées, Lavandula stoechas sensu lato, un complexe d'espèces méditerranéennes d'intérêt pharmacologique
Résumé
In this work, we have assessed the composition and the biological activities of essential oils (EO) extracted from L. stoechas collected from 11 locations in northern Algeria. The oils were analyzed by GC/FID and GC/MS. A total of 121 compounds were identified that accounted for 69.88-91.2 % of the total oil contents. Major components were fenchone (11.27-37.48 %), camphor (1.94-21.8 %), 1,8-cineol (0.16-8.71 %) and viridiflorol (2.89-7.38 %). In vitro biological activities demonstrated that the DPPH-based radical scavenging and the β-carotene/linoleic acid-based lipid anti-oxidation activities differed by an 8 fold factor and were linked to different sets of molecules in different EOs. Our 11 EOs exhibited good antimicrobial activities against most of the 16 tested strains of pathogenic bacteria, filamentous fungi and yeast at minimum inhibition concentration (MIC) values of 0.16 to 3.5 mg/ml. The use of degenerate primers allowed us to isolate three full-length cDNAs, LpFENS, LpPINS and LpGEAS, from the leaves of L. pedunculata. Six full-length homologous cDNAs, LsFENS, LsFENS, LsPINS, LsGEAS, LvFENS, LvPINS and LvGEAS were also isolated from the leaves of L. stoechas and L. viridis with specific primers designed on the cDNAs previously cloned. Heterologous expression in E. coli and GC/MS analysis of the catalytic activity of native recombinant enzymes of these TPSs have led to their functional characterization as α-fenchol synthases (LpFENS, LsFENS and LvFENS), α-pinene synthases (LpPINS, LsPINS and LvPINS) and germacrene A synthases (LpGEAS, LsGEAS and LvGEAS)
Dans ce travail nous avons réalisé une évaluation de la composition et des activités biologiques des HEs extraites de L. stoechas récoltées sur 11 sites dans le nord de l'Algérie. Les HEs ont été analysées par GC/FID et GC/MS, où un total de 121 composés ont été identifiés, représentant de 69.88 à 91.2% du contenu total de l'huile. Les principaux constituants étaient le fenchone (11.27-37.48%), le camphre (1.94-21.8%), le 1,8-cinéol (0.16-8.71%) et le viridiflorol (2.89-7.38%). Les activités biologiques in vitro ont démontré que les activités de piégeage du radical DPPH et l’oxydation des lipides du couple β- carotène/acide linoléique différaient d’un facteur 8 et étaient liées à différents ensembles de molécules. Nos 11 HEs ont présenté de bonnes activités antimicrobiennes envers la plupart des 16 souches pathogènes testées à des valeurs de concentration minimale inhibitrice (CMI) allant de 0.16 à 3.5 mg/ml. A l’aide d’amorces dégénérées nous avons isolé trois ADNc en pleine longueur, LpFENS, LpPINS et LpGEAS, de feuilles de L. pedunculata. Six ADNc homologues en pleine longueur, LSFENS, LsPINS, LsGEAS, LvFENS, LvPINS et LvGEAS, ont été également isolés des feuilles de L. stoechas et L. viridis en utilisant des amorces spécifiques aux trois premiers ADNc clonés. L’expression hétérologue dans E. coli et l’analyse de l’activité catalytique par GC/MS des enzymes natives recombinantes purifiées de ces TPSs ont permis leur caractérisation fonctionnelle en tant que, α-fenchol synthases (LpFENS, LsFENS et LvFENS), α-pinène synthases (LpPINS, LsPINS et LvPINS) et germacrène A synthase (LpGEAS, LsGEAS et LvGEAS)
Domaines
Biologie végétale
Origine : Version validée par le jury (STAR)