Acadmie dAix-Marseille

Universit dAvignon et des Pays de Vaucluse

THESE

Ecole Doctorale 306 Sciences des Procds Sciences des Aliments

UMR 408 Scurit et Qualit des Produits dOrigine Vgtale

prsente pour lobtention du

Diplme de Doctorat Spcialit : chimie des aliments

Polyphnols dAgrumes (flavanones) : extraction de glycosides de la peau dorange, synthse de mtabolites chez lhomme (glucuronides) et tude physico-chimique de

leur interaction avec la srum albumine

par

Muhammad Kamran KHAN

Le 15 novembre 2010

M. BARRON Denis Professeur Rapporteur

Centre de Recherche Nestl Lausanne

M. VISIOLI Francesco Professeur Rapporteur Universit Paris VI

M. CHEMAT Farid Professeur Examinateur Universit dAvignon et des Pays de Vaucluse

Mme FULCRAND Hlne Directrice de Recherche Examinatrice INRA de Montpellier M. DANGLES Olivier Professeur Directeur

Universit dAvignon et des Pays de Vaucluse Mme RAKOTOMANOMANA Njara Matre de Confrences Co-Directrice

Universit dAvignon et des Pays de Vaucluse

Mes remerciements

Je remercie lensemble des membres du jury pour avoir accept de juger ce travail :

Monsieur Denis Barron (rapporteur), Monsieur Francesco Visioli (rapporteur), Monsieur

Farid Chemat (examinateur) et Mme Hlne Fulcrand (examinatrice).

Je remercie Monsieur Christophe NGuyen Th, pour son accueil dans lUnit Mixte

de Recherche quil dirige.

Je remercie Monsieur Olivier Dangles pour avoir dirig ma thse au cours de ces trois

annes avec beaucoup de patience. Votre rigueur scientifique, vos conseils et vos

encouragements mont permis de mener bien ce travail.

A ma co-directrice, Madame Njara Rakotomanomana, je vous exprime mes plus

sincres remerciements pour votre prsence, votre aide, votre gentillesse au quotidien, tous

vos encouragements et votre soutien dans les moments difficiles, merci pour votre amiti. Je

remercie vivement Claire Dufour pour mavoir dirig lors de ltude de liaison lalbumine,

ainsi que pour sa gentillesse et sa disponibilit. Une partie de cette thse sest effectue dans

le Groupe de Recherche en Eco-Extraction de produits Naturels (GREEN, UMR 408) dirig

par le Professeur Farid Chemat. Je vous exprime mes sincres remerciements pour votre

accueil et votre encadrement.

A tous les membres (anciens et nouveaux) de lquipe Chimie des Antioxydants de

lUniversit dAvignon, Maryline Abert-Vian, Nathalie Mora-Soumille, Valrie Tomao,

Emmanuel Petitcolas, Matthieu Virot, Sbastien Veillet, Asma Farhat, Nabil Bousbia, Anne-

Sylvie Fabiano-Tixier, Karine Ruiz, je vous remercie pour tous les bons moments passs au

laboratoire et mme sur le terrain du foot, pour lentraide et lcoute constante au sein de

lquipe.

Merci toute lquipe Chimie des Antioxydants de lINRA, Michle Loonis,

Michel Carail, pour leur accueil chaleureux lors de mes passages sur le site de lINRA, ainsi

que pour leur bonne humeur et leur gentillesse. Un remerciement particulier Michle Loonis

pour son aide dans les analyses HPLC-semi prparative, par spectromtrie de masse et

spectromtrie de fluorescence. Merci galement Eric Reynaud, Cline Chanforan et

Charlotte Sy pour leur accueil dans le bureau des stagiaires de lINRA et leur sympathie.

Je remercie tous les membres du Laboratoire de Chimie BioOrganique et des

Systmes Molculaires Vectoriels dirig par Monsieur Bernard Pucci pour laccs la

RMN, lhydrognation et au centrifugeur, pour les prts de matriels, solvants, produits

(toujours rendus !). Merci galement Fanny Choteau, Simon Raynal et au LCBOSMV

den haut : Carole Mathe, Celine Joliot et Guillaume Cuoco pour votre sympathie, votre

bonne humeur et tous les bons moments passs ensemble!

Merci aux secrtaires Julien Matois et Carine Adrian. Je remercie galement

lancienne secrtaire Christine Gatellier pour ses excellents conseils au dbut de mon

doctorat.

Un trs grand merci mes parents pour leur soutien inconditionnel tout au long de mes

tudes et pour la confiance quils mont toujours tmoigne. Un grand merci ma femme

pour mencourager et maider surtout dans les moments difficiles. Je ne vais pas oublier de

mentionner les beaux sourires de mon fils qui me font oublier les fatigues de toute la journe.

Et enfin, merci toute ma famille et mes amis pour leur prsence mes cts.

Facult des Sciences Universit dAvignon

Sommaire RESUME------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 ABSTRACT -------------------------------------------------------------------------------------------- 2 LISTE DES COMMUNICATIONS---------------------------------------------------------------- 3 LISTE DES TABLEAUX ---------------------------------------------------------------------------- 5 LISTE DES FIGURES ------------------------------------------------------------------------------- 5 PRESENTATION DE LUNITE MIXTE DE RECHERCHE SECURITE ET QUALITE DES PRODUITS DORIGINE VEGETALE ------------------------------------ 6 AVANT-PROPOS------------------------------------------------------------------------------------- 8 BIBLIOGRAPHIE SUR FLAVANONES (Chapitre 1) --------------------------------------- 10 1.1. Chimie et Classification ------------------------------------------------------------------------ 11 1.2. Biosynthse --------------------------------------------------------------------------------------- 13 1.3. Diversit et Distribution------------------------------------------------------------------------ 15

1.3.1. Introduction ------------------------------------------------------------------------------ 15 1.3.2. Naringenine ------------------------------------------------------------------------------ 15 1.3.3. Hespretine------------------------------------------------------------------------------- 17

1.4. Extraction----------------------------------------------------------------------------------------- 18 1.5. Synthse------------------------------------------------------------------------------------------- 20

1.5.1. Aglycones -------------------------------------------------------------------------------- 20 1.5.2. Chalcones--------------------------------------------------------------------------------- 21 1.5.3. Glycosides-------------------------------------------------------------------------------- 21 1.5.4. Glucuronides ----------------------------------------------------------------------------- 22

1.6. Biodisponibilit ---------------------------------------------------------------------------------- 23 1.6.1. Introduction ------------------------------------------------------------------------------ 23 1.6.2. Mtabolisme------------------------------------------------------------------------------ 24 1.6.3. Pharmacocintique ---------------------------------------------------------------------- 26

1.7. Liaison avec la srum albumine -------------------------------------------------------------- 28 1.8. Bioactivit----------------------------------------------------------------------------------------- 30

1.8.1. Introduction ------------------------------------------------------------------------------ 30 1.8.2. Proprits antioxydantes ---------------------------------------------------------------- 31 1.8.3. Effets anti-inflammatoires -------------------------------------------------------------- 32 1.8.4. Effets anti-cancer ------------------------------------------------------------------------ 33

1.8.4.1. Effets anti-mutageniques---------------------------------------------------------- 34 1.8.4.2. Effets anti-tumoraux --------------------------------------------------------------- 34 1.8.4.3. Effets anti-prolifration ----------------------------------------------------------- 35

1.8.5. Effets cardiovasculaires----------------------------------------------------------------- 36 1.8.5.1. Effets vasorelaxants et vasoprotecteurs ----------------------------------------- 36 1.8.5.2. Effets sur les maladies coronariennes ------------------------------------------- 36 1.8.5.3. Effets anti-athrognes------------------------------------------------------------ 37

1.8.6. Autres ------------------------------------------------------------------------------------- 38

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES -------------------------------------------------------- 39 PUBLICATION N 1 (Chapitre 2) ---------------------------------------------------------------- 55 PUBLICATION N 2 (Chapitre 3) ---------------------------------------------------------------- 80 PUBLICATION N 3 (Chapitre 4) ---------------------------------------------------------------110 PUBLICATION N 4 (Chapitre 5) ---------------------------------------------------------------142 PUBLICATION comme Co-auteur N 5 (Chapitre 6)----------------------------------------162 DISCUSSION GENERALE ET CONCLUSION----------------------------------------------166

1

Rsume Un groupe d'tudes pidmiologiques fournit une bonne preuve de la relation inverse associ la consommation de fruits et lgumes et les maladies chroniques important comme maladies cardiovasculaires et certains types de cancers. Aprs les longues annes d'tudes sur phytomacronutrients, le rle de phytomicronutrients tels que les polyphnols est dsormais trs tudie et apprcie dans le contrle de ces maladies dgnratives. La prsente tude combine les tudes d'extraction, de synthse et d'analyse sur les principaux polyphnols des fruits d'agrumes, FLAVANONES. Connaissance de nutritionnels et de sant a augment la produ