Contribution à l'étude de métabolites secondaires d'Harmonia axyridis (Pallas) en relation avec la coloration de l'insecte
Ce travail a pour objectif l’étude de métabolites secondaires d’Harmonia axyridis (Pallas) (Coccinellidés) en relation avec la coloration de l’insecte. Dans ce but, deux méthodes analytiques originales de quantification de métabolites secondaires de cet insecte ont été mises au point en vue de doser l’harmonine, son principal alcaloïde défensif, et la 2-isopropyl-3-méthoxypyrazine, un composé fortement odorant probablement impliqué dans la communication entre individus et dans l’aposématisme de cet insecte. Une méthode de caractérisation de la coloration élytrale par analyse d’image a également été développée. Tout d’abord, une méthode d’extraction, d’acétylation et de purification d’harmonine à partir d’Harmonia axyridis a été mise au point en vue de l’obtention de standard de calibration, cette molécule n’étant pas disponible commercialement. L’identité du composé extrait a été confirmée par spectrométries de masse et RMN. La pureté GC de cette N,N-diacétylharmonine est de 100%. Sa stabilité en solution acétonique à 4°C a été vérifiée. En utilisant cette molécule purifiée, une méthode originale de quantification de l’harmonine par chromatographie gazeuse ultra rapide a été mise au point et validée par profil d’exactitude. Cette méthode permet la quantification de l’harmonine contenue dans un seul insecte. Ensuite, une méthode originale de détermination du taux d’émission de 2-isopropyl-3-méthoxypyrazine d’une Harmonia axyridis par TD-GC-MS a été validée. Ces deux méthodes quantitatives et le script d’analyse d’image ont été appliqués à l’analyse de 80 Harmonia axyridis réparties en quatre groupes d’au moins 15 individus sur base du morphotype et de la teinte élytrale. Le taux moyen d’émission de 2-isopropyl-3-méthoxypyrazine d’un individu soumis à un stress est de 707pg/4h avec un écart-type de 1766pg/4h. La teneur moyenne en harmonine est de 106,6µg/individu avec un écart-type de 80,2µg/individu. Une forte variabilité entre individus est donc observée. Les résultats ont été traités statistiquement afin de mettre en évidence d’éventuelles corrélations entre ces facteurs. Il ressort que la coloration élytrale semble liée à la teneur en harmonine de l’insecte et à son taux d’émission de pyrazine. En effet, les individus de coloration orange non mélanique présentent une teneur en harmonine significativement supérieure aux autres colorations étudiées tandis que les individus rouges mélaniques présentent un taux d’émission de pyrazine moindre. Des pistes explicatives de la variabilité observée ont été recherchées. Il semblerait que le motif élytral soit essentiellement influencé par des facteurs génétiques et que la teinte soit influencée par des facteurs environnementaux et saisonniers. La teneur en harmonine et le taux d’émission de pyrazine ne semblent pas influencés par la population d’origine sur une zone géographiquement restreinte. Ces conclusions sont à prendre avec beaucoup de précautions étant donné la taille des échantillons. Il ne s’agit que de pistes pour des recherches futures. La méthode de dosage de l’harmonine a été adaptée au dosage de cet alcaloïde dans Coccinella septempunctata L. en vue de l’étude de la prédation intraguilde via la recherche d’alcaloïdes exogènes séquestrés. Le script d’analyse d’image semble utilisable comme outil de classification et de caractérisation de la coloration élytrale.
Harmonine, Méthoxypyrazine, Coccinellidés, Aposématisme, Alcaloïde, Harmonia axyridis, Thermodésorption, Fast-GC, Validation, Methoxypyrazine, Coccinellidae, Aposematism, Alkaloid, Thermodesorption, Life sciences, Sciences du vivant
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