Phytoalexine

Les phytoalexines sont des substances accumulées par la plante après avoir été exposé à des micro-organismes.

Définition

Les substances appelées phytoalexines, observées la première fois par Harry Marshall Ward fin XIXème^[1], sont décrites et nommées par Müller & Börger en 1940^[2]. Leur définition date d'un article de 1981 : "Composé antimicrobien de poids moléculaire faible, à la fois synthétisé et accumulé par la plante après avoir été exposé à des microorganismes" ^[3]. On retrouve ces composés dans de nombreuses plantes et ceux-ci sont largement étudiés depuis longtemps ^{[4],[5],[6],[7]}.

Plusieurs substances ont été découvertes au fil du temps avec des effets similaires dans la plante mais aussi des effets sur la santé humaine, tel le resvératrol présent dans différentes plantes (raisins, fève de cacao, canneberge, arachide, rhubarbe, sorgho, Reynoutria japonica (Idatori tea)^[8]) qui possèdent des propriétés cardio-protectrices^[9]. La renouée du Japon (Reynoutria japonica) est connue pour avoir le taux le plus élevé de resvératrol. Ce composé est produit par le gène stilbéne synthase StSy^[10].

La structure chimique des phytoalexines est très diversifiée, mais beaucoup de familles botaniques produisent des phytoalexines de la même classe chimique^[6]. Toutefois le rapport entre famille végétale et classe chimique n'est pas toujours vérifié^[7]. La ralexine A est produit par plusieurs plantes différentes, notamment Arabidopsis thaliana et Thellungiella halophila. Par contre, d'autres substances ne se retrouvent que chez A. thaliana tel la camalexine alors que les wasalexines A et B et la méthoxybrassenine B ne se retrouve que chez T. halophila^[11].

Certaines phytoalexines sont activées par l'action de la β-glucosidase. Cette enzyme est responsable de la production de quatre classes de phytoanticipines^[12] : glucosides cyanogeniques, glucosides benzoxazinoides, avenacosides et glucosinolates. D'autres sont activées par les polyphénols^[7].

Il existe de nombreuses phytoalexines, différentes selon les plantes, avec des propriétés antimicrobiennes fortes.

De récentes études démontrent que l'élément souffre se trouve naturellement dans la plante^[13]. Les propriétés de cet éléments sont les mêmes dans la plante que celles pour lequel il est pulvérisé sur les cultures. Le souffre est considéré comme la seule phytoalexine inorganique présente dans les plantes^[14].

Notes et références

1. ↑ (en) Harry Marshall Ward, « Recent research on the parasitism of fungi. », dans Ann. Bot. 50 : 1-54, vol. 50, 1905, p. 1-54 
2. ↑ (de) Müller K, Börger H,, « experimentelle untersuchungen über die Phytophtora-resistenz der Kartoffel. », dans Arb. Biol. Reichsanstalt. Land-u. Forstwirtsch,, vol. 23, 1940, p. 189-231 
3. ↑ (en)J.D. Paxton (1981). Phytoalexins - A Working Redefinition. Journal of Phytopathology 101 (2): 106 - 9
4. ↑ (en)Khan F.Z., Mildon J.M., (1978). Phytoalexin production and the resistance of Luzerne (Medicago sativa L.) to Verticillium albo-astrum. Physiol. Plant Pathol. 13 : 215-221
5. ↑ (en)Ward E.W.B., Unwin C.H., Stoessl A., (1975). Loroglossol : an orchid phytoalexin. Phytopathology 65 : 632 - 633
6. ↑ ^{a et b} (en) Kuc, « Phytoalexins, stress metabolism and disease resistance in plants. », dans Annu. Rev. Phytopathol., vol. 33, 1995, p. 275-297 
7. ↑ ^{a, b et c} (en) Hammerschmidt, « Phytoalexins: what have we learned after 60years? », dans Annu. Rev. Phytopathol., 37: 285-306, 1999 
8. ↑ (en)Burns J., Yokota T., Ashihara H., Lean Michael E. J., Crozier A. (2002), Plant Foods and Herbal Sources of Resveratrol. J. Agric. Food Chem., 50 (11), pp 3337–3340
9. ↑ (en)E. N. Frankel, A. L. Waterhouse and J. E. Kinsella (1993), Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol, The Lancet, vol. 341, no 8852, p. 1103-4
10. ↑ (en)Giorcelli A., Sparvoli F., Mattivi F., Tava A., Balestrazzi A., Vrhovsek U., Calligari P., Bollini R.,Confalonieri M. (2004), Expression of the Stilbene Synthase (StSy) Gene from Grapevine in Transgenic White Poplar Results in High Accumulation of the Antioxidant Resveratrol Glucosides Transgenic Research, 13 (3) : 203-214
11. ↑ (en)M. Soledade, C. Pedras, Adewalde M. Adio (2008). Phytoalexins ans phytoanticipins from the wild crucifers Thellungiella halophila and Arabidopsis thaliana : Rapalexin A, wasalexins and camalexin Phytochemitry, 69 (4) : p 889-893
12. ↑ (en)Morant A V, Jørgensen K, Jørgensen C., Paquette S M., Sanchez-Perez R., Møller Birger L., Bak S. (2008), β-Glucosidases as detonators of plant chemical defense Phytochemistry, 69 (9) : 1795-1813
13. ↑ (en) Richard M. Cooper and Jane S. Williams, « Elemental sulphur as an induced antifungal substance in plant defence. », dans J Exp Bot. 55(404):1947-53, 2004 
14. ↑ (en) Richard M. Cooper and Jane S. Williams, « Elemental sulphur as an induced antifungal substance in plant defence. », dans J Exp Bot. 55(404):1947-53, 2004