La diatomée Haslea ostrearia a longtemps été considérée comme le seul organisme apte à produire un pigment surnuméraire bleu nommé marennine, connu pour son rôle dans le verdissement des branchies des huîtres affinées dans les bassins ostréicoles. Certains des mécanismes et facteurs influençant l’entrée de cette diatomée en phase de reproduction sexuée (auxosporulation) ont été mis en évidence, tels la concentration cellulaire, la qualité de l’éclairement incident, ou le préconditionnement des algues. La découverte dans le cadre d’un projet européen, de populations de diatomées apparentées à H. ostrearia en divers points du globe a conduit à la description et l’identification de trois nouvelles espèces de diatomées bleues : Haslea silbo sp. nov. des îles Canaries, Haslea karadagensis sp. nov., provenant de Mer Noire et Haslea provencialis sp. nov. de Méditerranée Occidentale. La première phylogénie moléculaire de ces espèces de diatomées bleues, ainsi que d’autres espèces de diatomées appartenant au genre Haslea, a été réalisée en utilisant trois marqueurs génétiques, la cassette ribosomale ITS1-5,8S-ITS2, le gène chloroplastique rbcL ainsi qu’un fragment du gène mitochondrial cox1. Ces trois marqueurs moléculaires montrent que les diatomées bleues forment un clade distinct au sein du genre Haslea. De plus, l’existence de deux populations d’H. ostrearia originaires des côtes françaises et suédoises sexuellement compatibles a permis d’étudier la variabilité génétique intraspécifique, en mettant en évidence quelques différences au niveau de la séquence du gène cox1. Ces différences ont également permis d’étudier chez la progéniture obtenue par croisements de ces populations, la répartition et l’héritabilité de l’ADN mitochondrial. Par ailleurs, la spectophotométrie UV-visible et la spectométrie Raman ont été utilisées pour poursuivre la caractérisation physico-chimique des pigments bleus de ces diatomées. L’existence de pigments distincts chez les nouvelles espèces de diatomées bleues a permis de proposer une première classification chimiotaxonomique. Enfin, les activités biologiques de la marennine et du pigment de l’espèce ukrainienne, H. karadagensis, ont été étudiées grâce à la détermination de leurs propriétés antibactériennes et antivirales. / The diatom Haslea ostrearia has long been considered as the only organism able to produce a blue pigment called marennine, known for greening oysters’ gills in fattening ponds. Key factors for the triggering of this diatom’s sexual reproduction (auxosporulation) have been evidenced, such as cell concentration, light quality or light conditioning. In the aim of a European project, new species of blue diatoms have been discovered : Haslea silbo sp. nov. from the Canary Islands, Haslea karadagensis sp. nov. from the Black Sea and Haslea provincialis sp. nov. from the Mediterranean Sea. A first molecular phylogeny of the genus Haslea has been made using three markers : ITS1-5.8S-ITS2, rbcL and cox1. Blue diatoms appeared to belong to a distinct cluster inside the genus. Availability of two H. ostrearia populations from France and Sweden, sexually compatibles but bearing differences in their cox1 sequences allowed studying the distribution and inheritance of the mitochondrial DNA during auxosporulation. Moreover, UV-visible spectrophotometry and Raman spectometry have been used for pigments’ characterization. Existence of distinct pigments in the newly described species led to the proposal of a chemotaxonomic classification. Finally, biological activities of marennine and H. karadagensis’ pigments have been studied in regards of their antibacterial and antiviral properties.

Les plantes halophiles sont des plantes résistantes au stress salin, qui subissent une grande variété de stress dans leur environnement naturel. Ces conditions les ont menées à synthétiser des molécules de défense, qui peuvent présenter des activités biologiques intéressantes de par leur structure et diversité. Dans le cadre d’une collaboration avec la PME Salipouss, trois espèces ont été choisies sur la base de tests antioxydants préliminaires, avec pour objectif d’optimiser (i) la multiplication de plants in vitro pour des cultures industrielles en serre et (ii) d’améliorer le niveau d’activité de leurs extraits. La diversité des composés potentiellement actifs présents dans ces extraits est ensuite analysée par fractionnement bioguidé, afin d’isoler des molécules valorisables. Ce fractionnement est appuyé par des analyses de composés par RMN, permettant d’obtenir des informations sur la structure des composés bio-actifs. Les résultats obtenus montrent le fort potentiel de valorisation de ces trois espèces dans l’industrie, et plus particulièrement dans la nutrition et la cosmétique. / Halophytes are salt tolerant or salt-resistant plants which undergo high stress in their natural habitat. As a consequence of environmental stresses, they produce a number of active defense molecules which display interesting biological activities because of their diverse actions or structures. For the present study, three halophytic species were selected from preliminary antioxidant screening. In collaboration with Salipouss SME, objectives of the work were (i) to optimize in vitro halophyte multiplication in order to produce biomass under greenhouse and (ii) to elicit particular metabolic pathways in order to improve extract activities. To attempt to isolate molecules with potentially valuable activities, the variety of compounds from these extracts is reduced by successive fractionations. In addition, NMR analyzes allow to obtain indications on the nature and on the structure of the active compounds. First results highlight the strong activities of the selected halophytes, making them promising candidates for industrial uses, especially in nutrition and cosmetics.

La première partie de ce travail porte sur le développement de nouvelles méthodes pour l'analyse de spéciation du mercure et des butylétains dans les matrices environnementales. La mise au point de ces nouvelles techniques analytiques de spéciation est basée sur la quantification par dilution isotopique. Les techniques développées sont axées principalement sur la détermination simultanée des composés de mercure et des butylétains ce qui comprend la préparation d'échantillon simultanée ainsi que l'analyse simultanée. Le développement porte sur les différentes matrices composant les environnements aquatiques : l'eau, les tissus biologiques et les sédiments.<br />Dans la deuxième partie de ce travail, les méthodes analytiques développées ont été appliquées à des études environnementales sur les cycles biogéochimiques du mercure et des butylétains dans les environnements aquatiques. Des méthodes expérimentales utilisant des espèces enrichies isotopiquement comme traceurs ont été développées et mises en œuvre. Elles permettent d'évaluer les taux de transformations du mercure (méthylation/déméthylation) dans les différents compartiments des environnements aquatiques que sont les sédiments et la colonne d'eau. Les facteurs environnementaux et notamment les paramètres biologiques sont aussi contrôlés afin de déterminer le lien entre les transformations du mercure et les activités des organismes vivants tels que les bactéries et le phytoplancton.

La diatomée Haslea ostrearia a longtemps été considérée comme le seul organisme apte à produire un pigment surnuméraire bleu nommé marennine, connu pour son rôle dans le verdissement des branchies des huîtres affinées dans les bassins ostréicoles. Certains des mécanismes et facteurs influençant l'entrée de cette diatomée en phase de reproduction sexuée (auxosporulation) ont été mis en évidence, tels la concentration cellulaire, la qualité de l'éclairement incident, ou le préconditionnement des algues. La découverte dans le cadre d'un projet européen, de populations de diatomées apparentées à H. ostrearia en divers points du globe a conduit à la description et l'identification de trois nouvelles espèces de diatomées bleues : Haslea silbo sp. nov. des îles Canaries, Haslea karadagensis sp. nov., provenant de Mer Noire et Haslea provencialis sp. nov. de Méditerranée Occidentale. La première phylogénie moléculaire de ces espèces de diatomées bleues, ainsi que d'autres espèces de diatomées appartenant au genre Haslea, a été réalisée en utilisant trois marqueurs génétiques, la cassette ribosomale ITS1-5,8S-ITS2, le gène chloroplastique rbcL ainsi qu'un fragment du gène mitochondrial cox1. Ces trois marqueurs moléculaires montrent que les diatomées bleues forment un clade distinct au sein du genre Haslea. De plus, l'existence de deux populations d'H. ostrearia originaires des côtes françaises et suédoises sexuellement compatibles a permis d'étudier la variabilité génétique intraspécifique, en mettant en évidence quelques différences au niveau de la séquence du gène cox1. Ces différences ont également permis d'étudier chez la progéniture obtenue par croisements de ces populations, la répartition et l'héritabilité de l'ADN mitochondrial. Par ailleurs, la spectophotométrie UV-visible et la spectométrie Raman ont été utilisées pour poursuivre la caractérisation physico-chimique des pigments bleus de ces diatomées. L'existence de pigments distincts chez les nouvelles espèces de diatomées bleues a permis de proposer une première classification chimiotaxonomique. Enfin, les activités biologiques de la marennine et du pigment de l'espèce ukrainienne, H. karadagensis, ont été étudiées grâce à la détermination de leurs propriétés antibactériennes et antivirales.

La richesse de la flore de Corse et de l'ouest algérien n‟est plus à démontrer. Le bassin méditerranéen est l'un des " points chauds " ou hotspot dans lesquels se trouve concentrée la biodiversité. A l'instar des autres zones rouges régionales, ces deux régions sont caractérisées par une richesse spécifique, un taux d‟endémisme élevé mais aussi par des menaces anthropiques fortes et en augmentation rapide. Les huiles essentielles sont des produits à forte valeur ajoutée utilisées dans des domaines aussi divers que la parfumerie, les cosmétiques, l‟agro-alimentaire ou encore l'aromathérapie et la pharmacie. Elles se présentent sous forme de mélanges complexes de plusieurs dizaines voire de plusieurs centaines de composés en général terpéniques présents dans des proportions variables. La production et la caractérisation des huiles essentielles, le contrôle de leur qualité tout autant que la mise en évidence d'une éventuelle spécificité nécessite la mise en oeuvre des méthodes de préparation et d'analyses les plus modernes. Ce travail de thèse repose sur l‟étude des huiles essentielles et des fractions volatiles de 9 espèces et sous-espèces du genre Teucrium, poussant en Corse et à l‟ouest algérien.Notre objectif est de contribuer à l‟amélioration des connaissances des ressources naturelles issues de la biomasse végétale en fournissant des informations scientifiques objectives. Ce travail de thèse a été l‟occasion de développer un travail méthodologique et appliqué totalement complémentaire. Ainsi trois grands volets ont été développés : Le principal volet est chimique, il concerne la caractérisation des compositions chimiques des huiles essentielles, les deux autres volets sont totalement complémentaires : (i) un volet génétique dont le but est d‟établir les séquences génétiques des plantes étudiées et examiner l‟impact du patrimoine génétique sur la production de métabolites secondaires (ii) un volet microbiologique basé sur la mise en évidence d‟activités antimicrobiennes des huiles essentielles étudiées.

Après la mise en évidence de la forte activité antibactérienne à large spectre contre des bactéries Gram (+) et Gram (-) sauvages et résistantes aux antibiotiques des dérivés 3',4',6-tri-naphtylméthyl (2NM) et -trihexyl d'un petit aminoglycoside, la néamine, et de l'activité, contre les bactéries Gram (+) sauvages et résistantes, des 3',4'- et 3',6-di2NM néamines, les travaux réalisés ont cherché à obtenir des dérivés antibactériens plus actifs et moins toxiques que les dérivés trialkylés. Deux approches en séries aminoglycosides amphiphiles ont été développées dans ce but : (1) la synthèse à partir de la néomycine B de nouveaux dérivés de la néamine portant des groupements alkyles de différentes lipophilies de façon à diminuer globalement celle-ci et (2) après les premiers résultats en série néamine, la synthèse à partir de la N-acétyl glucosamine de dérivés amphiphiles d'un des constituants de la néamine, la néosamine.Dans la première approche, après la mise au point de méthodes d'alkylation de la néamine, il a été possible de passer de dérivés trialkylés de la néamine à des dérivés dialkylés, en particulier 3',6- dialkylés, plus actifs et moins cytotoxiques ceci en diminuant la lipophilie globale des composés. Dans la deuxième approche, à partir de la 1-allyl 3,4-dinonyl néosamine, des dérivés amphiphiles antibactériens à large spectre portant en position anomérique des groupements polaires ont été préparés après époxydation de la double liaison. Le dérivé tri2NM de la néamine s'était avéré avoir une forte affinité pour les lipopolysaccharides de la membrane externe de P. aeruginosa et agir à travers son caractère amphiphiles pour dépolariser la membrane bactérienne. L'étude du mode d'action des dérivés de la néamine préparés les plus actifs a suggéré un mécanisme d'action similaire. / In regard to the antibacterial activity of amphiphilic aminoglycosides which are (i) 3',4',6-trinaphtylmethyl (2NM) et -trihexyl neamine derivatives active against wild-type and resistant to antibiotic drugs Gram (+) et Gram (–) bacteria, and (ii) 3',4'- and 3',6-di2NM derivatives active against bacteria Gram (+) bacteria, the works were focused on the search for more active and less toxic derivatives than the trialkyl derivatives. With this aim, two approaches were developed for obtaining antibacterial amphiphilic aminoglycosides: (1) the synthesis from neomycin B of new neamine derivatives carrying alkyl groups of various lipophily in order to decrease the global lipophily and (2) after the first results in the neamine series, the synthesis from N-acetylglucosamine of amphiphilic derivatives of the aminosugar part of the neamine core named neosamine.In the first approach, after optimisation of alkylation methods of neamine, we shifted from active 3',4',6-trialkylated derivatives to less lipophilic more active and less cytotoxic dialkylated derivatives, especially 3',6 derivatives. In the second approach, from 1-allyl 3,4-dinonyl neosamine, large spectrum antibacterial derivatives carrying at the anomeric position polar groups were obtained through epoxidation of the allylic double bond. Previously, the tri2NM neamine derivative has appeared to be able to strongly bind to the lipopolysaccharides of the outer membrane of P. aeruginosa and to destabilize membranes. The study of the mechanism of action of the most active derivatives prepared suggested a similar mode of action.

Dans ce travail, l’évaluation des activités antioxydantes, antibactérienne, anti-âge et photoprotectrices ont été effectuées sur les parties aériennes de douze halophytes : dont 6 Tunisiennes et 6 françaises montre une variabilité importante en fonction de l’espèce.Cependant, la fraction MeoH60% se distingue par son activité antioxydante, antibactérienne ainsi que pour l’activité écran pour les deux plantes sélectionnées. Ensuite, les fractions MeOH20%, et MeOH40% présentent une activité anti-élastase et anti-collagénase importante pour Haloxylon articulatum alors que pour daucus carota les fractions MeOH20% et MeOH100% présentent les activités anti-élastase et anti-collagénase les plus intéressantes.L’évaluation du potentiel cytotoxique des fractions sur la viabilité des kératinocytes humains indique une absence de toxicité puisqu’une viabilité de 100% des cellules est obtenue avec différentes concentrations (jusqu’à 100 μg/ml) et différents temps de contact (jusqu’à 24 h) des deux plantes. Toutes les activités biologiques montrées dans cette étude sont expliquées par l'existence de divers composés phénoliques essentiellement: la scopolétine (coumarine aglycone), l’épigallocatéchine, l’esculétine et l’isorhamnétine triglycoside, l’acide caféique, l’acide chlorogénique, la lutéoline et sa forme glycosylé( la lutéoline-3-O-glucoside), enfin l’apigénine libre et sa forme glycosylée. / In this work, the evaluation of antioxidant, anti-bacterial, anti-aging and photoprotective activities was carried out on the aerial parts of twelve halophytes: 6 Tunisian and 6 French shows a high variability according to the species. A screening based on these activities allowed the selection of the two most promising species (Haloxylon articulatum and Daucus carota). A fractionation by adsorption chromatography of their hydroalcoholic extracts was used to specify its antioxidant, antimicrobial, anti-aging and cytotoxic capacities. The results show a high variability between the fractions. The MeOH20% and MeOH100% fractions showed the most interesting anti-elastase and anti-collagenase activities. The evaluation of the cytotoxic potential of the fractions on the viability of human keratinocytes indicates an absence of toxicity since a viability of 100% of the cells is obtained with different concentrations (up to 100 μg / ml) and different contact times (At 24 h) of the two plants.These biological activities were correlated to the presence of various phenolic compounds mainly: scopoletin (coumarin aglycone), epigallocatechin, esculetin , isorhametin triglycoside, caffeic acid, chlorogenic acid, Luteolin and its glycosylate form (luteolin-3-O-glucoside), and finally free apigenin and its glycosylate form.

Dans cette thèse, on a travaillé sur 3 plantes médicinales : Ammoides pusilla, Pituranthos tortuosus et Tetraclinis articulata. L'objectif était : (i) d'identifier la composition chimique des extraits organiques et des huiles essentielles issues de ces plantes, (ii) établir un screening biologiques in vitro des activité anti-Alzheimer, anti-Superoxyde dismutase, anti-xanthine oxidase, antidiabétique, anti-inflammatoire et anti-cancer (iii) évaluer in vivo le pouvoir hépatoprotecteur et anti-inflammatoire de A. pusilla, (iv) étudier l'activité litholytique de l'extrait aqueux d'A. pusilla contre différents types de calculs rénaux et (v) déterminer la relation structure-activités de 20 flavonoïdes. Les extraits organiques ont été obtenus par extraction avec des solvants de polarité croissante. D'autre part, une hydrodistillation a permis d'extraire les huiles essentielles de chaque partie aérienne. Une caractérisation de la composition chimique de ces extraits/huiles essentielles a été établie par CPG-SM/CG-FID et HPLC (pour les extraits). L'activité anti-cancer a été réalisée par le test MTT sur des lignées cellulaires différentes. Pour A. pusilla, 2 nouveaux composés ont été identifiés dans l'extrait de cyclohexane et 4 nouveaux composés dans l'extrait de dichlorométhane. L'effet hépato protecteur de l'extrait d'A. pusilla sur le foie a été mis en évidence. L'extrait de dichlorométhane a permis d'obtenir 77,02% d'inhibition, pour l'activité anti-inflammatoire in vivo. Pour P. tortuosus, 17 composés ont été détectés dans l'huile essentielle pour la première fois. Pour les 20 flavonoïdes testés le pouvoir antioxydant a été corrélé à des propriétés biologiques. Cinq types de calculs rénaux différents ont été identifiés (typologie et composition élémentaire) par MEB/EDX. A. pusilla a présenté une activité litholytique à 100% pour les calculs rénaux de type urinaire et oxalate de calcium. / In this thesis, we worked on 3 medicinal plants: Ammoides pusilla, Pituranthos tortuosus and Tetraclinis articulata. The aim was: (i) identify the chemical composition of organic extracts and essential oils from these plants, (ii) establish a biological screening of in vitro anti-Alzheimer, anti-superoxide dismutase, anti-xanthine oxidase , anti-diabetic, anti-inflammatory and anti-cancer activities (iii) evaluate in vivo hepatoprotective and anti-inflammatory power of A. pusilla, (iv) study litholytic activity of aqueous extract of A. pusilla against different types of kidney stones and (v) determine the relationship structure-activity of 20 flavonoids. The organic extracts were obtained by extraction with solvents of increasing polarity. Furthermore, a hydrodistillation was used to extract essential oils from each aerial part. A characterization of the chemical composition of these extracts / essential oils was determined by GC-MS/GC-FID and HPLC (for extracts). The anti-cancer activity was carried out by MTT assay on different cell lines. For A. pusilla, two novel compounds were identified in the extract of cyclohexane and 4 novel compounds in the dichloromethane extract. A. pusilla hepatoprotective effect on the liver has been highlighted. The dichloromethane extract of P. tortuosus gives 77.02% inhibition for in vivo anti-inflammatory activity, 17 compounds were detected in the essential oil for the first time. For the 20 flavonoids tested the antioxidant power was correlated with biological properties. Five different types of kidney stones have been identified (typology and elemental composition) using SEM / EDX. A. pusilla litholytic activity presented at 100% for urinary-type and calcium oxalate kidney stones.

Le phénomène de résistance de Plasmodium falciparum aux antipaludiques actuels mis sur le marché oblige à une recherche continue de nouvelles molécules. Dans cette thèse, des travaux de pharmacomodulation ont été menés sur des séries d'indolones et des recherches de nouvelles structures actives ont été conduites à partir d'extraits naturels actifs. Les variations structurales entreprises sur la série des indolone-N-oxydes (INOD) ont permis une faible amélioration de la solubilité par introduction de groupement aminochlorhydrate, une activité antiplasmodiale maintenue par introduction de groupements encombrants en position 6 et une conservation de l'activité antipaludique lorsque la fonction nitrone (O-N=C) est réduite (N=C) conduisant à la nouvelle série des 2-aryl-3H-indol-3-ones (IND). Les essais in vivo menés sur cette nouvelle série aboutissent à des activités comparables à ceux de la série INOD. Le composé 6-(4-chlorophényl)-7H-[1,3]dioxolo[4,5-f]indol-7-one-5-oxyde demeure le meilleur candidat actuellement. Les perspectives d'amélioration de la stabilité et de la biodisponibilité nécessitent désormais d'introduire un groupement encombrant en position 7 afin de ralentir la bioréductibilité des INOD in vivo. Les isoindolinones (clitocybines) ne présentent pas d'activités antipaludiques (ni antituberculeuses) et sont fortement cytotoxiques. Des extraits d'une plante malgache présentent des activités antipaludiques in vivo et encouragent l'isolement des alcaloïdes actifs. / The problem of Plasmodium falciparum resistance to antimalarial drugs requires a continuous search for new active molecules. In this thesis, indolone series were pharmacomodulated and extraction of plants were made to find new active structures. The structural changes of indolone-N-oxide series (INOD) allowed a small improvement of solubility by substitution with aminochloride group, an antiplasmodial activity maintained by substitution with bulky groups at position 6, an antimalarial activity conserved when the nitrone function (O-N=C) is reduced giving the new series of 2-aryl-3H-indol-3-ones (IND). Comparable antimalarial activities were observed between the two series (INOD and IND). The compound 6-(4-chlorophenyl)-7H-[1,3]dioxolo[4,5-f]indol-7-one-5-oxide is the best lead now. To improve stability and biodisponibility of INOD in perspective, the substitution with bulky group at position 7 could slow their bioreductibiliy in vivo. Isoindolinones (clitocybins) don't have antimalarial activities (no antituberculosis activity also) and are highly cytotoxic. Extracts of Madagascan plant have antimalarial activity in vivo and promote the isolation of active alkaloids.

Nauclea latifolia Smith (Rubiaceae) est une plante aux vertus médicinales beaucoup plus connues en Afrique sub-saharienne dans la pharmacopée traditionnelle pour ses nombreuses activités pharmacologiques. N. latifolia Sm. est un arbre ou arbuste d'espèce soudano-sahélienne ; ses zones d'abondance sont principalement l'Afrique Occidentale et Centrale. Sa large utilisation en médecine traditionnelle , nous a incités à réaliser une enquête ethnobotanique et un screening phytochimique afin de mettre en cohérence les prescriptions et les activités potentielles des constituants chimiques présents. Les principales classes de métabolites secondaires, principalement les alcaloïdes, les flavonoïdes, les tanins, les stérols et terpéniques ont été recherchés dans les feuilles, écorces et racines de la plante. N. latifolia Sm. de par la présence des nombreuses familles chimiques, possède des activités biologiques intéressantes. Les extraits d'alcaloïdes totaux issus des 3 organes de la plante, ont prouvé une activité anticancéreuse. Ces extraits inhibent la prolifération des cellules cancéreuses mammaires MCF-7. Outre l'activité antitumorale, les extraits alcaloïdes de N. latifolia Sm. agissent contre la douleur. Ils inhibent en effet de la douleur après injection de l'acide acétique à 0,6 % chez la souris. Cependant, N. latifolia Sm. se présente comme une plante aux nombreux médicaments. Au regard de ces activités biologiques intéressantes, il convient de mener des investigations intenses pour enrichir la production des Médicaments Traditionnels Améliorés (MTA). / Nauclea latifolia Smith (Rubiaceae) is a plant with curative virtues much more known in Sub-Saharan Africa in the traditional pharmacopoeia for the numerous biological activities. N. latifolia Sm.is a shrub or tree Soudano-Sahelian species ; his zones of abundance are in most cases Western and Central Africa. His wide use in traditional medecine incited us to realize an ethnobotany investigation and a phytochemical screening to put in coherence the prescriptions and the potential activities of the chemical constituents. The main classes of metabolites secondary sectors, maily alkaloids, flavonoids, tannins, sterols and terpenoids, were looked for in the leaves, barks of stems and roots. N. latifolia Sm. all over the presence of its numerous chemical families have interesting pharmacological activities. The extracts of existent complete alkaloids of the 3 organs of the plant, proved an anticancerous activities. These extracts inhibit the proliferation of the mammary cancerous cells MCF-7. Besides, activity antitumorale extracts alkaloids of N. latifolia Sm. act against pain. They inhibit the effect of pain after injection acetic acid in 0,6 % to the mice. However, N. latifolia Sm. comes as a plant in numerous drugs. With regard to the interesting biological activities, it is necessary to lead intense investigation to enrich the production of Traditional Ameliorated Drugs.