Glucosinolate - Définition

Introduction

Les glucosinolates, autrefois appelés hétérosides soufrés, ou "thioglucosides", sont des composés organiques rassemblant autour d'un atome de carbone :

• un glucose via une liaison par un soufre
• un groupe sulfate via l'atome d'azote du groupement oxime
• et une génine variable, dérivant d'un acide aminé.

Ce sont des métabolites secondaires des plantes de l'ordre des Brassicales, et en particulier de la famille des Brassicaceae (les crucifères comme le choux ou le radis), qui agissent en tant que moyen de défense contre les ravageurs. Ils sont responsables de la saveur amère ou piquante de nombreux aliments communs comme la moutarde, les radis, le cresson, le chou-fleur etc.

Structure de la molécule. Le groupe R est variable.

Structure chimique

Le squelette d'un glucosinolate comporte un glucose, un groupe sulfate et une génine variable. Actuellement, environ 120 glucosinolates ont été identifiés dans les plantes. Dans le colza (Brassica napus), on en a trouvé pas moins d'une trentaine. Cette grande diversité est liée à celle des acides aminés précurseurs de ces composés. Sept acides aminés sont concernés (alanine, leucine, isoleucine, valine, phénylalanine, tyrosine et tryptophane) et divers homologues. On observe par exemple les dérivations :

• tyrosine → p-hydroxybenzylglucosinolate → sinalbine (moutarde blanche)
• homométhionine → allylglucosinolate → sinigroside (moutarde noire)

Fahey et collaborateurs proposent une classification des glucosinolates en fonction de la structure chimique du groupe R :

• A. chaîne soufrée (Alkyle thio alkyle). C'est le groupe le plus important.

• CH₃-S-(CH₂)_n- pour n de 2 à 11, par ex. n=3 R=3-(Méthylethio)propyle donne la glucoibervérine.
• CH₃-SO-(CH₂)_n- pour n de 3 à 11, par ex. n=3 R=3-(Méthylesulfinyle)propyle donne la glucoibérine
• CH₃-SO₂-(CH₂)_n- pour n de 3 à 10, par ex. n=3 R=3-(Méthylesulfonyle)propyle donne la glucocheiroline
• chaîne soufrée avec hydroxy- ou oxo-

• B. chaîne aliphatique linéaire, CH₃(CH₂)_n- pour n=0 à 19, par ex. n=0 R=méthyle donne la glucocapparine, n=1 R=éthyle donne la glucolépidiine etc.
• C. chaîne aliphatique branchée, par ex. R=1-Méthyle éthyle donne la glucoputranjivine, R=1-Méthyle propyle donne la glucocochléarine etc.
• D. alcène, par ex. R=2-propényle donne la sinigrine
• E. chaîne alcoolique, par ex. R=2-Hydroxy-éthyle
• F. chaîne linéaire avec carbonyle, par ex. R=4-oxoheptile donne la glucocapanguline
• G. hydrocarbure aromatique, par ex. R=Benzyle donne la glucotropaéoline, R=4-Hydroxybenzyle donne la (gluco)sinalbine
• H. benzoate, par ex. R=2-Benzoyloxy-1-méthyléthyle donne la glucobenzosisymbrine
• I. indole, par ex. R=Indol-3-ylméthyle donne la glucobrassicine
• J. multiglycosylé et autres, par ex. R=4-(alpha-L-Rhamnopyranosyloxy)benzyle,R=3-Méthoxycarbonylpropyle donne la glucoerypestrine

Quelques glucosinolates trouvées chez les Brassicales

Structure du groupe radical R	Nom systématique du radical R	Nom trivial du glucosinolate
CHAINE SOUFRÉE
CH3-S-CH2-CH2-CH2-	3-Méthylthiopropyle	Glucoibervérine
CHAINE ALIPHATIQUE LINEAIRE
CH3-CH2-	Ethyl	Glucolépidiine
ALCENE
CH2=CH-CH2-	Prop-2-ényle (Allyle)	Sinigrine
CH2=CH-CH2-CH2-	But-3-ényle	Gluconapine
CH2=CH-CH2-CH2-CH2-	Pent-4-ényle	Glucobrassicanapine
CH2=CH-CH(OH)-CH2-	(2R)-2-Hydroxybut-3-ényle	Progoitrine
COMPOSE AROMATIQUE
	4-Hydroxybenzyle	(gluco)sinalbine
BENZOATE
	2-Benzoyloxy-1-méthyléthyle	Glucobenzosisymbriine
INDOLE
	Indol-3-ylméthyle	Glucobrassicine