Généralités sur les flavonoïdes

Occupant une place prépondérante dans le groupe des phénols, les flavonoïdes au sens large sont des pigments quasiment universels des végétaux [1]. Leur nombre est très important puisque l’on en connait plus de 6500 structures qui ont été identifiées [2]. Plus ou moins hydrosolubles, ils sont responsables de la coloration des fleurs, des fruits et parfois des feuilles. C’est le cas notamment des flavonoïdes jaunes dont font partie les chalcones, les aurones et les flavonols jaunes mais aussi des anthocyanosides qui peuvent être de couleur rouge, bleue ou violette. Quand ils ne sont pas directement visibles, ils contribuent à la coloration en jouant le rôle de co-pigments. Ces co-pigments sont notamment des flavones ainsi que des flavonols incolores. Certaines de ces molécules absorbent dans une zone proche de l’ultraviolet. La «coloration » de ces molécules n’est alors perçue que par les insectes qui, étant attirés par ces couleurs, vont permettre la pollinisation des végétaux et assurer ainsi la survie de l’espèce. Dans la majorité des cas, les flavonoïdes sont présents sous forme glycosylée dans les plantes car la glycosylation a pour effet de les rendre moins réactifs et plus hydrosolubles permettant alors leur stockage dans les vacuoles des cellules épidermiques des fleurs, de l’épiderme et du mésophylle des feuilles, des parenchymes des tiges et racines [4], au niveau desquels ils assurent la protection des tissus contre les effets nocifs du rayonnement solaire. On attribue à ces flavonoïdes d’autres propriétés variées: veinotonique, antitumorale, anti-radicalaire, antiinflammatoire, analgesique, anti-allergique, antispasmodique, anti-bactérienne, hépatoprotectrice, oestrogénique et/ou anti-oestrogénique, anti-virale etc… Ils sont également connus pour moduler l’activité de plusieurs enzymes ou de récepteurs cellulaires.

Chimie des flavonoïdes

Flavonoïdes (de flavus, « jaune » en latin) est le terme générique pour des composés bases sur un squelette à 15 carbones, qui, à son niveau le plus simple, consiste en deux cycles phényles, les cycles A et B, connectés par un pont à trois carbones (structure en C6-C3-C6). Le pont en C3 entre les cycles A et B est communément cyclisé pour former le cycle C (Figure I.1).  Figure I.1 : Squelette de base des flavonoïdes 

Classes de flavonoïdes

Les diverses classes de flavonoïdes diffèrent en fonction de la cyclisation et du degré d’instauration et d’oxydation du cycle C alors que les composés individuels au sein d’une classe diffèrent par la substitution des cycles A et B. Parmi les nombreuses classes de flavonoïdes présentées, nous citerons les principales : anthocyanes, flavanols, flavones, flavanones, isoflavones et proanthocyanidols [3]. Les flavonoïdes sont souvent hydroxylés en positions 3, 5, 7, 3’, 4’ et/ou 5’. Un ou plusieurs de ces groupes hydroxyles peuvent être méthylés, acétylés, phénylés ou sulfatés. Dans les plantes, les flavonoïdes sont souvent présents sous forme C- ou O-glycolysés; les formes libres, sans sucres attachés, sont appelées génines. Les O-glycosides, de loin les plus fréquents, portent leurs substituants sur les groupements hydroxyles de la génine, alors que pour les C-glycosides, la liaison se fait directement avec un carbone de la génine, les C-6 et/ou C-8. La formation de la (ou des) liaison(s) hétérosidique(s) est sous la dépendance de transférases très spécifiques [4]. Plus de 80 sucres différents ont été trouvés liés aux flavonoïdes des plantes. Parmi eux, le Dglucose est de loin le monosaccharide le plus courant, d’autres hexoses, le D-galactose et le D-mannose, ainsi que des pentoses, le D-xylose, le L-arabinose et le D-apiose sont fréquents avec le L-rhamnose (seul désoxyhexose) et des acides uroniques (le plus souvent l’acide Dglucuronique). On trouve également des disaccharides (une quarantaine dont les plus courants : le rutinose et le néohespéridose), des trisaccharides (environ 30 espèces) et quelques rares tétrasaccharides. Les sucres peuvent à leur tour être substitués par des groupements acyles tels que le malonate ou l’acétate [5]. Figure I.2 : Différentes positions du cycle B sur Le cycle C A B C 77 Dans la position 2, le flavonoïde est appelé flavane. – Si la position 4 de la flavane porte un groupement carbonyle, le flavonoïde est appelé flavanone. -Si la liaison C2-C3 dans le squelette de la flavanone est insaturée le composé est nommé flavone. – Si ce dernier est substitué en position 3 par un groupement hydroxyle, il est désigné par le nom de flavonol. Figure I.3: Structure de base de principaux types de flavonoïdes Dans la position 3, le flavonoïde est désigné par le terme isoflavane. – Si la position 4 de l’isoflavane porte un groupement hydroxyle, le composé est désigné par le nom isoflavanol. – Si la position 4 de l’isoflavane porte un groupement carbonyle, le composé est appelé isoflavanone. – Si la liaison C2-C3 dans le squelette de l’isoflavanone est insaturée le composé est nommé isoflavone. Figure I.4: Structure de base de principaux types d’isoflavonoïdes Parmi ces différents types de composés isoflavoniques, les plus distribués dans le règne végétal sont les flavones. Ces derniers peuvent être classés en une douzaine de types structuraux différenciés par leur degré d’oxydation et par l’existence d’hétérocycles complémentaires. 78 Dans la position 4 avec un carbonyle en C-2 et une insaturation entre C-3 et C-4, le composé est dit néoflavone, ce type de composés est également appelé 4-aryl coumarine. Par ailleurs, selon le degré d’hybridation des carbones de la chaine en C-3 et le mécanisme de cyclisation de cette chaine, on distingue d’autres squelettes flavonoïques telles que les chalcones, les dihydrochalcones et les aurones.