Métabolite secondaire - Définition

Introduction

Un métabolite secondaire est une molécule qui, par exclusion, n'appartient pas au métabolisme primaire. Ce dernier est indispensable à la nutrition, il assure la croissance, le développement d'un organisme. Les métabolites primaires rassemblent les acides aminés, les lipides, les sucres ou les acides nucléiques, par exemple.

Les métabolites secondaires sont plus spécifiques aux plantes, bactéries et champignons. On les retrouve dans des compartiments particuliers ou à des moments précis de la vie. Contrairement aux métabolites primaires, ils ne participent pas directement à l’assimilation des nutriments et donc, au développement de la plante. Cependant, ces composés ne sont pas totalement différents des métabolites primaires. En effet, ils dérivent des mêmes voies de biosynthèse et certains, comme la chlorophylle et la lignine ont des fonctions indispensables pour la croissance de la plante, ils pourraient donc faire partie des métabolites primaires. A ce jour, plus de 100 000 métabolites secondaires ont été identifiés et on estime que chaque végétal produit au moins une centaine de molécules différentes. Les métabolites secondaires participent à la vie de relation de la plante, ils ont des rôles très variés. Ils peuvent servir de défense (sécrétions amères ou toxiques pour les prédateurs) ou au contraire, attirer certaines espèces ayant des rôles bénéfiques (pollinisateurs). Ils peuvent également permettre la communication entre les plantes, par des messages d’alerte par exemple, ou faire partie de la structure de la plante (tanins et lignine).

Les métabolites secondaires se classent en trois grands groupes :

• Phénols : tanins, lignine, mélanine, flavonoïdes

• Azotés : alcaloïdes, bétalaïne, hétérosides cyanogènes et glucosinolates

• Terpènes : hémiterpènes (C5), monoterpènes (C10), sésquiterpènes (C15), Diterpènes (C20), triterpènes (C30), tétraterpènes (C40) et polyterpènes (+ que C40).

Les terpénoïdes

Les terpénoïdes sont des molécules à nombre de carbones multiple de 5, et dont le précurseur est l’isopentényl diphosphate ou IPP. Ce sont des lipides synthétisés à partir de l’acétyl-CoA, ce sont donc des molécules hydrophobes. Il existe 20 000 molécules connues avec comme motif commun cette base isoprène. Les terpénoïdes sont stockés dans les vacuoles au niveau de l'écorce, des épines, des racines ou encore des feuilles. On en retrouve également dans le latex.

Rôles pour la plante

Les terpénoïdes sont pour la plupart des anti-herbivores. Ils ont des effets différents selon la plante, ils peuvent provoquer des convulsions, des allergies de la peau. Ils ont un goût amer et peuvent également inhiber les microsymbioses de l’appareil digestif. Les terpénoïdes contenus dans le latex sont utiles à la plante pour lutter contre les prédateurs. En effet, quand des insectes, comme les chenilles, pénètrent dans l’écorce d’un arbre producteur de latex, celui-ci va réagir en leur envoyant un gel collant. Celui-ci empêche les insectes de se nourrir et ces derniers finissent par mourir de faim. Les terpénoïdes sont également utiles au développement de la plante :

• Les brassinostéroïdes stimulent la croissance des feuilles.
• Les gibbérellines (diterpènes) sont des hormones végétales impliquées dans beaucoup de réponses de la plante, elles provoquent aussi un allongement de la tige et favorisent la floraison.
• Les caroténoïdes, quant à eux, sont impliqués dans la photosynthèse et l'aspect coloré des végétaux (carotte, tomate,...), mais sont aussi précurseurs d'hormones végétales (ABA et strigolactones).
• Les huiles essentielles ont une fonction de défense contre les herbivores et les insectes.

Utilisations par l'Homme

De nombreux terpénoïdes ont la particularité de dégager de fortes odeurs : le menthol et le limonène permettent la fabrication d’huiles essentielles. Ils sont utilisés comme antiseptiques et dans certains domaines comme la cosmétique.

Le taxol, extrait de l’écorce de l’If du Pacifique, est un agent anti-cancéreux. Il inhibe la division cellulaire par stabilisation de la tubuline et du fuseau mitotique. Le latex de l’hévéa permet l’obtention du caoutchouc, utilisé dans de nombreuses industries.