Ce travail de recherche a pour objectifs d’évaluer les activités antibactériennes, antiprolifératives et antioxydantes des extraits de feuilles de Solanum incanum L., S. schimperianum Hochst, S. nigrum L., Physalis lagascae Roem. & Schult. et Withania somnifera (L) Dunal. Plus précisément, les activités antibactériennes, anti-prolifératives et antioxydantes ont été déterminées à partir des extraits méthanoliques et des fractions de glycoalcaloïdes stéroïdiens (SGAF) de chaque plante. La sensibilité des bactéries, à Gram positif et à Gram négatif, était variable en présence de chacun des extraits (valeurs des IC50 dans la gamme de 15 > 1000 μg / mL). L'extrait méthanolique de la feuille de S. schimperianum a montré une activité anti-proliférative intéressante contre les lignées cellulaires humaines testées avec des valeurs de CI50 variant de 2,69 à 19,83 μg / mL tandis que l'activité la plus élevée des fractions de feuilles (SGAF) de W. somnifera a montré des valeurs IC50 variant de 1,29 à 5,00 μg / mL. Les fractions SGAF de toutes les espèces ont montré une activité antiradicalaire plus élevée que leurs extraits méthanoliques. La fraction SGAF de S. schimperianum a montré l'activité antioxydante la plus forte avec une valeur CI50 3,5 ± 0,2 μg / mL pour le test DPPH et 3,5 ± 0,3 μg / mL pour le test ABTS. L'analyse GC-MS des extraits méthanoliques et des fractions SGAF des espèces étudiées a révélé la présence d'alcaloïdes stéroïdiens, de saponines stéroïdiennes, de stéroïdes et d'autres composés comme des terpènes, des phénols et des alcanes. Leur répartition variait selon les espèces et, ce qui peut fournir des éléments pour évaluer les relations chimiotaxonomiques préliminaires. Douze dérivés de l'acide hydroxycinnamique ont été identifiés dans l'extrait méthanolique de la feuille de S. schimperianum et le composé N-caffeoyl agmatine était majoritaire. La présence d'alcaloïdes stéroïdiques comme la solanopubamine et la solanocapsine, ainsi que des dérivés des alcaloïdes 3-amino stéroïdes a été notée. De plus, trois composés, quercétine, kaempférol glycosylé et le β-sitostérol, ont été isolés et identifiés / This study aimed at the evaluation of in vitro antibacterial, antiproliferative and antioxidant activities of methanolic leaf extracts and steroidal glycoalkaloids fractions (SGAFs) of Solanum incanum L., S. schimperianum Hochst, S. nigrum L., Physalis lagascae Roem. & Schult. and Withania somnifera (L) Dunal. The sensitivity of Gram-positive and Gram-negative bacteria to each extract was variable (IC50 values in the range of 15->1000 µg/mL). The methanolic extract of S. schimperianum leaf demonstrated interesting anti-proliferative activity against the human cell lines tested with IC50 values in the range of 2.69 to 19.83 µg/mL while the highest activity from the SGAFs was obtained from W. somnifera leaf with IC50 values in the range of 1.29 to 5.00 µg/mL. The SGAFs of all species demonstrated higher scavenging activity than their respective methanolic extracts. The SGAF of S. schimperianum displayed the strongest antioxidant activity in both assays with IC50 value 3.5 ± 0.2DPPH and 3.5 ±0.3ABTS µg/mL. GC-MS analysis of methanolic and SGAFs extracts of the studied species revealed the presence of steroidal alkaloids, steroidal saponins, steroids and other compounds like terpenes, phenols and alkanes. Their distribution varied among the species and thus they could provide evidence to assess preliminary chemotaxonomic relationships. Twelve known hydroxycinnamic acid amides were tentatively identified from the methanolic extract of S. schimperianum leaf and N-caffeoyl agmatine appeared with the highest intensity. Moreover, the presence of steroid alkaloids solanopubamine and solanocapsine as well as dehydroderivatives of the 3-amino steroid alkaloids was suggested. Furthermore, three compounds quercetin, kaempferol glycoside and β-sitosterol were isolated and identified. In silico investigation of these three compounds for their potency against cancer revealed that β-sitosterol was found to be the most selective compound against human pregnane X receptor (PXR) and gave the highest binding energy (-11.2 kcal/mol). These results suggested that Solanaceae plants endogenous to Sudan could be a potential source of bioactive agents

Le règne végétal est une ressource renouvelable d'une large gamme de métabolites secondaires biologiquement actifs. Ces travaux de thèse proposent une stratégie multidisciplinaire d'évaluation du potentiel de composés phénoliques antimicrobiens d'origine végétale pour la conservation des aliments. Un criblage de l'activité antimicrobienne in vitro vis-à-vis de 8 souches de la flore pathogène et d'altération des aliments d'une centaine de molécules pures et une soixantaine d'extraits végétaux a d'abord permis de sélectionner les plus actifs. Différents mécanismes d'action vis-à-vis de S. aureus ont pu être mis en évidence par cytométrie de flux couplée à l'utilisation de marqueurs de l'état physiologique des bactéries pour quelques uns des composés actifs sélectionnés. En vue d'une application à de la viande bovine, l'activité antibactérienne des composés phénoliques ou extraits végétaux les plus actifs a été réévaluée dans des milieux de culture plus complexes mimant leur teneur en protéines et en matières grasses. Les résultats de ce criblage et un suivi microbiologique de viande hachée de bœuf avec 1% (m/m) d'extrait ajouté ont permis d'observer que les pertes d'activité antibactérienne observées étaient notamment corrélées aux interactions des composés phénoliques avec les protéines ou les matières grasses. L'incorporation des composés phénoliques ou extraits végétaux dans des matériaux d'emballage en contact alimentaire a constitué la seconde voie de mise en œuvre envisagée. Des films plastiques conservant une activité antibactérienne ont ainsi pu être élaborés par voie fondue / The plant kingdom is a renewable resource of a wide range of biologically active secondary metabolites. This thesis proposes a multidisciplinary strategy for evaluating the potential of plant-derived antimicrobial phenolic compounds for food preservation. A screening of the antimicrobial activity in vitro against 8 strains of foodborne pathogenic and spoilage microorganisms of a hundred pure molecules and about sixty plant extracts allowed to select the most active. Different mechanisms of action with respect to S. aureus could be demonstrated by flow cytometry coupled with the use of probes of the physiological state of the bacteria for some of the selected active compounds. For application to beef, the antibacterial activity of the most active phenolic compounds or plant extracts has been re-evaluated in more complex culture media mimicking their protein and fat content. The results of this screening and a microbiological monitoring of minced beef with 1% (m / m) of added extract made it possible to observe that the observed losses of antibacterial activity were in particular correlated with the interactions of the phenolic compounds with the proteins or fat. Incorporation of phenolic compounds or plant extracts into packaging materials in contact with food constituted was the second proposed route of implementation. Plastic films that retain antibacterial activity have thus been able to be prepared by melting

Ces travaux de thèse ont permis de mettre en œuvre une méthode de criblage de l'activité antibactérienne des dendrimères greffés de la L-lysine (DGL) par électrophorèse capillaire (EC). Le principe de la méthode est basé sur le suivi du profil électrophorétique des bactéries avant et après leur rencontre avec une bande de composé cationique dont on souhaite cribler l'activité. La mise en œuvre de cette méthode a nécessité plusieurs étapes. Dans la première étape, une nouvelle méthodologie permettant la focalisation, la mobilisation et la quantification des bactéries par EC a été développée. Cette méthode a été appliquée pour la quantification de la flore totale dans des eaux naturelles. Dans la seconde étape, plusieurs revêtements neutres de capillaire ont été comparés pour l'analyse simultanée de composés polycationiques et polyanioniques. Dans la dernière partie, la méthodologie de criblage a été mise en œuvre pour l'étude de l'activité des DGL. / In this work, a new analytical methodology has been implemented for the screening of antibacterial activity of dendrigraft poly-L-lysines (DGL) by capillary electrophoresis (CE). The principle of this methodology is based on the monitoring of the electrophoretic profile of bacteria before and after the meeting with a zone containing the cationic compound to be screened. The implementation of this methodology has required several steps. In a first experimental part, a new methodology has been developed for the focalization, mobilization and quantification of bacteria. This focusing mode has been applied for the quantification of bacteria in natural waters. In a second experimental part, several neutral capillary coatings were compared for the simultaneous CE analysis of polyanionic and polycationic compounds. In the last experimental part, the screening of antibacterial activity has been implemented on DGL.

Les plantes médicinales constituent une source inexhaustible de composés (des produits naturels - PN) utilisé en médecine pour la prévention et le traitement de diverses maladies. L'introduction de nouvelles technologies et méthodes dans le domaine de la chimie des produits naturels a permis le développement de méthodes ‘high throughput’ pour la détermination de la composition chimique des extraits de plantes, l'évaluation de leurs propriétés et l'exploration de leur potentiel en tant que candidats médicaments. Dernièrement, la métabolomique, une approche intégrée incorporant les avantages des technologies d'analyse moderne et la puissance de la bioinformatique s’est révélé un outil efficace dans la biologie des systèmes. En particulier, l'application de la métabolomique pour la découverte de nouveaux composés bioactifs constitue un domaine émergent dans la chimie des produits naturels. Dans ce contexte, le genre Acronychia de la famille des Rutaceae a été choisi sur la base de son usage en médecine traditionnelle pour ses propriétés antimicrobienne, antipyrétique, antispasmodique et anti-inflammatoire. Nombre de méthodes chromatographiques modernes, spectrométriques et spectroscopiques sont utilisées pour l'exploration de leur contenu en métabolites suivant trois axes principaux constituant les trois chapitres de cette thèse. En bref, le premier chapitre décrit l’étude phytochimique d’Acronychia pedunculata, l’identification des métabolites secondaires contenus dans cette espèce et l'évaluation de leurs propriétés biologiques. Le deuxième chapitre vise au développement de méthodes analytiques pour l'identification des dimères d’acétophénones (marqueurs chimiotaxonomiques du genre) et aux stratégies utilisées pour la déréplication de ces différents extraits et la caractérisation chimique des composés par UHPLC-HRMSn. Le troisième chapitre se concentre sur l'application de méthodologies métabolomique (RMN et LC-MS) pour l'analyse comparative (entre les différentes espèces, origines, organes), pour des études chimiotaxonomiques (entre les espèces) et pour la corrélation des composés contenus avec une activité pharmacologique. / Medicinal plants constitute an unfailing source of compounds (natural products – NPs) utilised in medicine for the prevention and treatment of various deceases. The introduction of new technologies and methods in the field of natural products chemistry enabled the development of high throughput methodologies for the chemical composition determination of plant extracts, evaluation of their properties and the exploration of their potentials as drug candidates. Lately, metabolomics, an integrated approach incorporating the advantages of modern analytical technologies and the power of bioinformatics has been proven an efficient tool in systems biology. In particular, the application of metabolomics for the discovery of new bioactive compounds constitutes an emerging field in natural products chemistry. In this context, Acronychia genus of Rutaceae family was selected based on its well-known traditional use as antimicrobial, antipyretic, antispasmodic and anti-inflammatory therapeutic agent. Modern chromatographic, spectrometric and spectroscopic methods were utilised for the exploration of their metabolite content following three basic axes constituting the three chapters of this thesis. Briefly, the first chapter describes the phytochemical investigation of Acronychia pedunculata, the identification of secondary metabolites contained in this species and evaluation of their biological properties. The second chapter refers to the development of analytical methods for the identification of acetophenones (chemotaxonomic markers of the genus) and to the dereplication strategies for the chemical characterisation of extracts by UHPLC-HRMSn. The third chapter focuses on the application of metabolomic methodologies (LC-MS & NMR) for comparative analysis (between different species, origins, organs), chemotaxonomic studies (between species) and compound-activity correlations.