Biocatalytic functionalization of bio-sourced terpenes for pharmacological and biocontrol applications
Fonctionnalisation de terpènes biosourcés par biocatalyse enzymatique pour des applications en pharmacologie et en biocontrôle
Résumé
The aim of this interdisciplinary thesis was to explore the functionalization of terpenes through enzymatic catalysis for the creation of new compounds of interest, with particular emphasis on the use of lipases in the synthesis of new terpenoid esters. The research involved a series of diverse approaches, starting with the use of simple monoterpenoids to establish optimal reaction conditions. Using the lipase B from Candida antarctica, it was possible to introduce alkyl chains onto monoterpenoids such as geraniol and perillyl alcohol, and also to break new ground by synthesizing previously unproduced terpenoid ketoesters.The work was then extended to sesquiterpene lactones (LST) present in chicory grown in the Hauts-de-France region, where the acylation method was successfully applied. This step led to the creation of new LST derivatives with excellent yields.The project then extrapolated this methodology to complex chicory root extracts, demonstrating the feasibility of acylating LSTs in these mixtures and revealing new, potentially unknown molecules. In parallel, the study explored other biocatalytic reactions, notably with the production of transaminases and alcohol dehydrogenases, opening up prospects for the production of innovative aminoterpenes.This thesis represents a significant advance in our understanding of the biocatalytic functionalization of terpenes, with the potential to synthesize new high-value derivatives for future applications in pharmaceuticals or as biocontrol agents.
Cette thèse interdisciplinaire avait pour objectif d'explorer la fonctionnalisation de terpènes à travers la catalyse enzymatique pour la création de nouveaux composés d'intérêt, en mettant l'accent sur l'utilisation de lipases dans la synthèse de nouveaux esters de terpénoïdes. La recherche a impliqué une série de démarches diverses, débutant avec l'emploi de monoterpénoïdes simples pour établir des conditions réactionnelles optimales. L'utilisation de la lipase B de Candida antarctica CAL-B a permis d'introduire des chaînes alkyles sur des monoterpénoïdes tels que le géraniol et l'alcool périllique, et d'innover en synthétisant des cétoesters de terpénoïdes jamais produits auparavant.Le travail s'est ensuite étendu aux lactones sesquiterpéniques (LST) présentes dans la chicorée cultivée dans les Hauts-de-France, où la méthode d'acylation a été appliquée avec succès. Cette étape a abouti à la création de nouveaux dérivés de LST avec des excellents rendements.Le projet a ensuite extrapolé cette méthodologie à des extraits complexes de racine de chicorée, démontrant la faisabilité d'acyler les LST dans ces mélanges et révélant de nouvelles molécules potentiellement inconnues. En parallèle, l'étude a exploré d'autres réactions biocatalytiques, notamment avec la production de transaminases et d'alcools déshydrogénases, ouvrant des perspectives pour la production d'aminoterpènes innovants.Cette thèse représente une avancée significative dans la compréhension des réactions de fonctionnalisation des terpènes par catalyse enzymatique, avec la possibilité de synthétiser de nouveaux dérivés valorisables en tant que principes actifs pour des applications futures en pharmacologie ou dans le biocontrôle.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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