Equipe 1

Métabolomique d’Organismes Marins et Terrestres

1. Contexte scientifique

La métabolomique est l’identification et la quantification exhaustive et non sélective de tous les métabolites d’un système biologique. Le métabolome désigne l’ensemble des molécules de faible poids moléculaire (<1500 Da) synthétisées par un organisme. Souvent appelés « métabolites secondaires », ces molécules jouent des rôles clés dans les interactions entre les organismes et leur environnement. La métabolomique environnementale est l’application à l’étude des interactions entre les organismes et leur environnement, dans le but de caractériser la fonction d’un organisme au niveau moléculaire et/ou informer sur l’état de l’environnement. De nombreuses applications sont possibles en (i) écophysiologie, pour étayer les réponses biochimiques des organismes aux conditions biotiques et abiotiques de leur environnement ; (ii) en écotoxicologie pour indiquer les risques potentiels des polluants chimiques sur les organismes dans leur milieu ; et surtout (iii) en écologie chimique pour identifier des composés bioactifs impliqués dans les interactions écologiques.

Les milieux terrestre et marin constituent un réservoir inépuisable d’organismes végétaux (plantes et algues) dotés de diverses activités biologiques. Bien que les organismes issus du milieu terrestre soient les plus étudiés pour des considérations, notamment, technique (disponibilité) et ethnopharmacologique, le milieu marin est caractérisé par une biodiversité et une chimiodiversité nettement plus marqué que le milieu terrestre. La valorisation des espèces du milieu marin passe, inéluctablement, par une connaissance accrue de la biologie de ce milieu. Les métabolites isolés d’espèces du milieu marin et/ou terrestre possèdent, souvent, des activités biologiques très intéressantes. Néanmoins, l’étude des effets de synergie constituent un moyen très efficace pour l’accroissement et la valorisation de leurs activités biologiques.

2. Objectifs pédagogiques :

• Formation par la recherche de doctorants spécialisés dans le domaine de la chimie des produits naturels
• Contribution dans la formation de masters à travers l’encadrement de mémoires.

3. Objectifs de recherche scientifiques :

• Développement des compétences en chimie extractive, séparative et en analyse structurale des métabolites secondaires,
• Mise en place d’herbier, notamment, d’espèces d’algues marines pour une meilleure connaissance de la flore marine nationale,
•  Etude chimique d’organismes marins et terrestres,
• Analyse chimique d’huiles essentielles et fractions volatiles d’organismes marins et terrestres,
• Criblage de souches microbiennes à partir d’organismes issus de milieux extrême, notamment marins,
• Etude des interactions écologiques : organisme – milieu,
• Etude des effets de synergie basés sur l’utilisation, d’extraits, huiles essentielles, fractions volatiles et autres métabolites purs naturels ou synthétiques,
• Etude de la bioconversion de métabolites et fractions volatiles par des souches isolées au niveau du laboratoire.

Objectifs de valorisation des travaux de recherche

• Valorisation des ressources naturelles nationales terrestres et marines,
• Dépôts de brevets et développement de la propriété intellectuelle.

Travaux en cours :

• Screening de souches microbiennes à partir d’organismes marins (algues brunes) d’intérêt industriel ;
• Analyse chimique des huiles essentielles et des fractions volatiles d’algues marines et d’espèces endémiques terrestres ;
• Isolement et caractérisation de kératinases à partir d’organismes marins (actuellement les travaux sont réalisés sur les algues brunes),
• Etude du lien écologique entre métabolites et souches microbiennes isolés ;
• Valorisation de l’activité biologique des extraits huiles essentielles et fractions volatiles ;
• Eude du synergisme entre les différents métabolites, fractions d’extraits et fractions volatiles ;
• Développement de procédés d’ecoextraction de produits naturels basés sur l’utilisation de solvants verts.