Le narcisse rit jaune

Amaryllidaceae
Narcissus
21 août 2003

Breveter le vivant est immoral.
Synthèse du β-carotène
(en construction)
La pro-vitamine A
Histoire d'un OGM
Bibliographie


Les caroténoïdes sont des molécules importantes chez les plantes. Elles ont un rôle fondamental dans la photosynthèse. Elles sont également responsables d'une partie des couleurs qui signalent les fleurs aux pollinisateurs ou les fruits aux disperseurs de graines.

La connaissance précise de la chimie de cette vaste famille de composés, qui comprend plus de 600 molécules différentes, est relativement récente et se poursuit actuellement très activement.

Le Narcissus pseudonarcissus, aux fleurs jaunes colorées par de telles caroténoïdes, a servi de modèle d'étude à une équipe de Fribourg en Allemagne depuis une quinzaine d'année (parallèlement à d'autres équipes travaillant sur Arabidopsis, sur la tomate, etc.)

Parmi ces substances répandues dans tout le règne végétal et dans tous les fruits et légumes, l'une est d'une importance médicale capitale : le β-carotène, qui n'est autre que la pro-vitamine A. La carence en vitamine A est répandue dans de nombreux pays, notamment lorsque l'alimentation est basée exclusivement sur le riz.

Pour combattre cette carence, aux conséquences graves, diverses stratégies sont possibles ou mises en œuvre. Un nouveau projet consiste à remplacer le riz carencé par un riz génétiquement modifié contenant du carotène...

C'est là qu'interviennent les connaissances accumulées sur la jonquille et que des gènes de Narcissus sont introduits dans le riz. Mais le climat actuel autour des OGM suscite des débats autour du riz jaune ainsi produit. Les manipulations de part et d'autre n'aident pas à la clarté de ces débats.

Les caroténoïdes

Synthèse d'un précurseur, le GGPP :

Un dérivé isoprenique à 5 carbones, l'Isopentenylpyrophosphate, est transformé en Dimethylallyl-pyrophosphate (DMAPP) par déplacement de sa double liaison. Deux DMAPP sont condensés en une chaîne à 10 carbones, puis deux telles chaînes sont réunies, formant le Geranylgeranyl diphosphate ou GGPP. Celui-ci sert de précurseurs à divers voies métaboliques (Gibbérellines, caroténoïdes, etc.).

Synthèse du béta-carotène :

GGPP
↓   Phytoene synthase (PSY)
Phytoène
↓   Phytoene désaturase (PDS)
ζ-carotène
↓   Zeta-carotène désaturase (ZDS)
Lycopène
↓   Lycopène cyclase (LYC)
β-carotène

Violaxanthine, Luteine etc.

PSY, l'enzyme Phytoene synthase, condense deux GGPP, formant une chaîne à 40 carbones. PSY existe sous deux formes : - Active, liée aux membranes des chromoplastes. - Inactive et soluble, complexée avec Hsp70.

Les désaturases PDS et ZDS ajoutent chacune deux doubles liaisons, respectivement en 11, 11' et en 7, 7'. (Une enzyme d'origine bactérienne, crtI, peut effectuer la désaturation des 4 sites.) PDS produit du cis ζ-carotène qui est transformé en trans ζ-carotène sous l'action de la lumière. Une caroténoïde isomérase (CRTISO) de découverte récente (chez la tomate et Arabidopsis) est responsable de la transformation isomérique cis-trans en l'absence de lumière.

LYC, la cyclase créé un cycle de 6 carbones à chaque extrémité de la chaîne.


Plusieurs voies métaboliques créent ensuite diverses molécules colorées.



Le Phytoène, avec ses 40 carbones, est le premier caroténoïde.

Le Lycopène est la première molécule colorée. Ceci grâce aux multiples doubles liaisons conjuguées. La moindre modification de la conformation de la molécule modifie le spectre lumineux absorbé et donc la couleur réfléchie. Par exemple, le Lycopène est responsable de la couleur de la tomate. Il s'agit ordinairement du trans-lycopène, rouge. Lorsque l'enzyme caroténoïde isomérase est déficiente, le lycopène produit est du tétra-cys-lycopène ou pro-lycopène. On a alors une variété à fruits oranges.

Le Carotène colore... la carotte, le potiron, le melon, le saumon... Il est également présent en grande quantité dans les végétaux verts où il est cependant masqué à l'œil par la chlorophylle. La disparition de celle-ci à l'automne laisse d'ailleurs apparaître le carotène et d'autres pigments.

C'est dans la membrane des chloroplastes, lieu de la photosynthèse, que les caroténoïdes sont abondants. La photosynthèse s'accompagne de la production de formes activées de l'oxygène, "oxygène singulet", "superoxyde" et autres produits très réactifs et toxiques pour tous les composants des plastes. Ils sont heureusement fixés par les caroténoïdes qui évitent ainsi que la cellule soit en quelque sorte brûlée. (Exemples de recherches en cours : Caroténoïdes et autres molécules antioxydantes des chloroplastes (CEA, LEP) ; Différenciation et adaptation des plastes chez des plantes de laboratoire et des plantes alpines (JAL).)

β-carotène et vitamine A

Chez l'homme, l'effet anti-oxydant ou accepteur de radicaux libres que l'on vient d'évoquer est le mécanisme par lequel les caroténoïdes préviennent certains cancers. C'est là également un sujet en plein développement scientifique, d'où découle la diffusion de conseils alimentaires pratiques et même de recettes : How Carotenoids Help Protect Against Cancer

Un autre rôle du carotène, très important et bien connu de tous, est celui de précurseur de la vitamine A.


(en construction)


Voir : Vitamine A et carotenoïdes provitaminiques (rôles, besoins, sources)


Teneur en β-carotène de quelques aliments :

Produitsβ-carotène

μg/100g
Equivalent Rétinol

* μg ER/100g
Quantité contenant
les apports conseillés
pour un homme adulte
(800 μg ER / Jour [1])
Foie [1] 10200-152505,2-7,8 g
Carotte crue[1] 11500-12000[1] 1920-200040-42 g
Patate douce cuite [2] 218037 g
Potiron, épinard...[1] 4000-5000[1] 670-83096-120 g
Riz transgenique cru[3] 160(160/6)   26,6 


* : 6 μg β-carotène = 1 μg ER [1]


Sources :
[1] : Fiche vit.A / ANC / affsa
[2] : dietobio.com
[3] : 1.6 μg/g Beyer, P. et al. J. Nutr., 2002, 132: 506S-510S.



La carence en Vit. A.

(en construction)


Histoire d'un OGM

(en construction)

L'initiateur : la fondation Rockfeller

Un projet financé par l'Union européenne - Le Carotène plus.

Swiss Participation in European Research Programmes

Golden Rice: Introducing the ß-Carotene Biosynthesis Pathway into Rice... Beyer et al. 2002. J. Nutrition.


Les autres solutions négligées

Des réponses technologiques à la malnutrition ? Fausse solution selon Genetic Ressource Action INternational.

Le riz jaune ne pourra être au mieux qu'une solution temporaire, la nécessité d'une diversification alimentaire demeurant pour prévenir les autres carences.


A propos du brevet du vivant

Le brevet du vivant est immoral

Face à la Science : immoral car c'est l'acoquinement avec le mercantilisme et c'est la trahison de l'idéal de partage de la Science.

Face à l'humanité : immoral car c'est le vol d'un bien collectif.

Face à la vie : immoral car cette appropriation est un manque de respect à la vie et aux êtres vivants.



Bibliographie