Polysaccharides pariétaux de trois plantes africaines : caractérisation structurale et activité biologique
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Plant Cell walls consist of cellulose microfibrils embedded in a matrix of polysaccharides (pectins and hemicelluloses) and glycoproteins. Cell walls constrain the final sizes and shapes of plant cells, and therefore control growth and development of plants. They are also known to represent a valuable source of biological active glycomolecules. In the present study, we have investigated the structure of various cell wall polysaccharides isolated from i) the leaves of two Gabonese plants used in traditional medicine, Phragmentera capitata and Fleurya aestuans and ii) fruit pulps of Aragania spinosa, an endemic tree to the south of Morocco. In addition, we have assessed the immunostimulatory activity of the characterized polysaccharides on human B lymphocytes in vitro. Our data indicate the presence of both pectin and hemicellulosic polysaccharides in the cell walls of all plants. Structural analysis of hemicellulosic polysaccharides revealed that while only the XXXG-type was found in P. Capitata, both XXXG and XXGG types were detected in F. Aestuans. No arabinosylated subunits were found in any of the xyloglucan isolated from both Gabonese plant species. In addition, xylan structure with non methylated-α-D-glucuronic acid on side chains was only detected in F. Aestuans leaf cell walls. The data also show that the major oligosaccharide subunits of xyloglucan of Aragania spinosa fruit pulps are XXGG, XXXG, XXLG and XLLG demonstrating that the major neutral hemicellulosic polysaccharide is a galacto-xyloglucan. Structural analysis of rhamnogalacturonan-I (RG-I) and rhamnogalacturonan-II (RG-II) shows that unlike RG-II, RG-I is qualitatively different between F. Aestuans and P. Capitata leaves. RG-I is abundant in Argania spinosa cell walls and contains high amounts of Ara and Gal, indicative of an important branching of this polysaccharide. Finally, as for immunostimulatory activity, we found that among all the fractions tested ; only the soluble and insoluble hemicellulosic extracts from F. Aestuans leaves were able to induce the proliferation of human B lymphocytes.
Abstract FR:
La paroi de la cellule végétale est une structure complexe et dynamique. Elle est principalement composée de polysaccharides (cellulose, pectines et hémicelluloses) et de glycoprotéines comme les arabinogalactanes-protéines. Les polysaccharides sont des macromolécules composées exclusivement d'oses. Ils assurent d'importantes fonctions in Planta comme la régulation de la croissance et la morphogenèse cellulaire ou la défense contre les stress biotiques et abiotiques. De plus, il est largement décrit que les polysaccharides pariétaux des plantes sont dotés de propriétés pharmacodynamiques, permettant leur valorisation dans le domaine de la santé. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la caractérisation structurale des polysaccharides pectiques et hémicellulosiques des feuilles de Fleurya aestuans et de Phragmenthera capitata, deux plantes gabonaises utilisées en médecine traditionnelle, et des fruits d’Argania spinosa, une plante endémique du sud du Maroc, utilisée pour son huile et ses nombreuses propriétés médicinales. Nous avons également testé l'activité immunostimulante (e. G. Prolifération des cellules lymphocytes B humaines) des différentes fractions polysaccharidiques caractérisées. Nos résultats montrent que la quantité et la qualité des polysaccharides hémicellulosiques et des rhamnogalacturonanes (RG) sont différentes entre ces trois plantes. En particulier, l'analyse du xyloglucane (XyG) montre que chez Fleurya aestuans ce polymère présente deux types de polysaccharides : un XyG de type XXXG dans lequel les chaînes latérales sont substituées par des résidus xylose, galactose et fucose ; et un XyG de type XXGG dont les chaînes latérales contiennent des résidus galactose terminaux. Chez Argania spinosa le XyG est également riche en galactose. L'analyse des RG suggère que la chaîne principale du RG-I est plus longue chez Fleurya aestuans par rapport aux deux autres espèces. Ce polysaccharide semble également être hautement substitué par des chaînes latérales d'arabinogalactanes chez Phragmenthera capitata et Argania spinosa. Par ailleurs, les tests d’immunostimulation montrent que les deux fractions hémicellulosiques solubles et insolubles issues de la paroi des feuilles de Fleurya aestuans ont une activité sur la prolifération des cellules lymphocytes B humaines. Par contre la fraction pectique issue de cette plante et les fractions polysaccharidiques issues des deux autres plantes (Phragmenthera capitata et Argania spinosa) n'ont montré aucune activité.