Soutenance de thèse de GAYE Cheikhouna
Titre de thèse
Etude phytochimique et pharmacologique de six espèces végétales issues des mangroves du Sénégal par une approche ethnopharmacologique
Phytochemical and pharmacological study of six plant species from the mangroves of Senegal by etnopharmacological approch
Résumé de la thèse
Les mangroves constituent des écosystèmes côtiers abritant des espèces végétales adaptées à de fortes contraintes environnementales et susceptibles de produire une grande diversité de métabolites spécialisés. Au Sénégal, les palétuviers sont également intégrés aux pratiques médicinales traditionnelles. Cette thèse avait pour objectif d'étudier les usages ethnopharmacologiques, la composition phytochimique et les propriétés pharmacologiques des six espèces présentes dans le Delta du Sine-Saloum : Avicennia germinans, Rhizophora mangle, R. racemosa, R. harrisonii, Laguncularia racemosa et Conocarpus erectus.
Une enquête ethnopharmacologique menée auprès de 65 informateurs dans six villages a permis de recenser 208 rapports d'usage. Les feuilles constituaient la partie végétale la plus utilisée et les préparations aqueuses, principalement les décoctions, représentaient le mode de préparation dominant. Des extraits aqueux et hydro-éthanoliques des six espèces ont ensuite été évalués pour leurs activités antiplasmodiale, antimicrobienne, anti-inflammatoire et antioxydante, ainsi que pour leur cytotoxicité. Leur composition chimique a été explorée par UHPLC-HRMS/MS, associée à des approches de métabolomique, de déréplication et de Feature-Based Molecular Networking. Une approche en ligne RP-UHPLC-DPPH/ABTS-MS/MS a également permis d'associer certaines réponses antioxydantes aux constituants chromatographiques des extraits.
Les résultats du criblage ont conduit à approfondir l'étude de C. erectus. Le fractionnement bioguidé de son extrait aqueux a permis d'identifier la fraction acétate d'éthyle comme la plus active parmi les fractions obtenues, avec des CI₅₀ de 3,50 ± 1,04 µg/mL sur la souche 3D7 et de 4,63 ± 1,55 µg/mL sur la souche W2 de Plasmodium falciparum. L'analyse métabolomique de cette fraction a notamment orienté les investigations vers l'acide ellagique. Son dosage par HPLC-DAD a montré qu'il représentait 25,55 % (m/m) de la fraction. Une purification ciblée par chromatographie préparative a permis d'obtenir X mg de composé pur, dont l'identité comme acide ellagique a été confirmée par RMN 1H, 13C, HSQC et HMBC. Le composé isolé a présenté des CI₅₀ de 0,51 ± 0,09 µg/mL sur 3D7 et de 1,69 ± 0,26 µg/mL sur W2.
Ce travail met ainsi en évidence l'intérêt d'une démarche intégrant savoirs traditionnels, pharmacologie, métabolomique et fractionnement bioguidé pour documenter et explorer le potentiel pharmacologique et phytochimique des mangroves du Sine-Saloum.
Mots-clés : Mangrove ; ethnopharmacologie ; Sine-Saloum ; métabolomique ; UHPLC-HRMS/MS ; Conocarpus erectus ; acide ellagique ; activité antiplasmodiale.
Thesis resume
Mangroves are coastal ecosystems that support plant species adapted to severe environmental constraints and capable of producing a wide diversity of specialized metabolites. In Senegal, mangrove species are also used in traditional medicinal practices. This thesis aimed to investigate the ethnopharmacological uses, phytochemical composition, and pharmacological properties of the six mangrove species occurring in the Sine-Saloum Delta: Avicennia germinans, Rhizophora mangle, R. racemosa, R. harrisonii, Laguncularia racemosa, and Conocarpus erectus.
An ethnopharmacological survey conducted among 65 informants in six villages documented 208 use reports. Leaves were the most frequently used plant part, while aqueous preparations, mainly decoctions, were the predominant preparation method. Aqueous and hydroethanolic extracts of the six species were subsequently evaluated for their antiplasmodial, antimicrobial, anti-inflammatory, and antioxidant activities, as well as their cytotoxicity. Their chemical composition was investigated by UHPLC-HRMS/MS combined with metabolomics, dereplication, and Feature-Based Molecular Networking approaches. An online RP-UHPLC-DPPH/ABTS-MS/MS approach was also used to associate antioxidant responses with specific chromatographic constituents of the extracts.
The screening results led to further investigation of C. erectus. Bioassay-guided fractionation of its aqueous extract identified the ethyl acetate fraction as the most active among the fractions obtained, with IC₅₀ values of 3.50 ± 1.04 µg/mL against the 3D7 strain and 4.63 ± 1.55 µg/mL against the W2 strain of Plasmodium falciparum. Metabolomic analysis of this fraction notably directed further investigations toward ellagic acid. HPLC-DAD quantification showed that ellagic acid accounted for 25.55% (w/w) of the fraction. Targeted preparative chromatographic purification yielded Xmg of pure compound, whose identity as ellagic acid was confirmed by 1H, 13C, HSQC, and HMBC NMR analyses. The isolated compound exhibited IC₅₀ values of 0.51 ± 0.09 µg/mL against 3D7 and 1.69 ± 0.26 µg/mL against W2.
Overall, this work highlights the value of an integrated approach combining traditional knowledge, pharmacology, metabolomics, and bioassay-guided fractionation to document and investigate the pharmacological and phytochemical potential of mangrove species from the Sine-Saloum Delta.
Keywords: Mangroves; ethnopharmacology; Sine-Saloum; metabolomics; UHPLC-HRMS/MS; Conocarpus erectus; ellagic acid; antiplasmodial activity.