Synthèse et Biosynthèse d'alcaloïdes défensifs de coccinelles

Si l’on excepte les coccinelles aux couleurs ternes qui peuvent facilement se camoufler (comme par exemple Pullus auritus, Pullus suturalis ou Aphidecta obliterata, toutes coccinelles aux couleurs grises, beiges ou brunes et sans dessins très tranches), bon nombre de coccinelles sont caractérisées par des couleurs vives, variant du rouge-orange au jaune. Pourtant, malgré ce trait a première vue défavorable a leur survie, les coccinelles sont rarement la proie des prédateurs. En effet, des qu'elles se sentent attaquées ou molestées, ces insectes exsudent de petites gouttelettes d'hémolymphe des jonctions tibiofémorales de leurs pattes. Cette autohémorrhée, bien connue sous le nom de « saignée réflexe », est considérée, dans une large mesure, comme une protection vis-à-vis des prédateurs potentiels. Chez de nombreuses coccinelles, cet exsudat contient un ou plusieurs alcaloïdes répulsifs et parfois toxiques. Ces molécules présentent une grande diversité de structures et se rattachent a des squelettes aussi différents que ceux du perhydroazaphénalène (coccinelline), de 1'homotropane (adaline), des azamacrolides (epilachnene), etc.Néanmoins, peu d'études concernant la biosynthèse de ces molécules ont été réalisées jusqu'a présent.
En ce qui concerne les coccinelles, leurs alcaloïdes défensifs n'ont jamais été mis en évidence chez leurs proies, ce qui tend a prouver qu'ils sont biosynthetisés de novo.
Afin d'établir de manière non-ambigüe 1'origine polyacétate de 1'adaline, nous avons mis au point un schéma de dégradation conduisant a 1'isolement du carbone du carbonyle de cette molécule . Nous avons ensuite déterminé le pourcentage de radioactivité au niveau de ce carbone après incorporation de [1-14C] et de [2-14C] acétate de sodium et confirme ainsi 1'origine biogénétique de cet alcaloïde.
Ayant déterminé le précurseur biogénétique de 1'adaline, nous nous sommes proposés de mettre au point une méthode de production in vitro de cette molécule au moyen de broyats de tissus. Cette méthode nous a permis d'explorer de manière plus précise le schéma de biosynthèse de cet alcaloïde et de déterminer 1'origine biogénétique de 1'atome d'azote. Elle devrait également nous permettre de déterminer quel organe de 1'insecte est responsable de la biosynthèse de 1'adaline (corps gras, hémolymphe, tube digestif, cuticule, etc.).
Enfin, nous avons également entrepris la synthèse de la 2-pentyl-6-acétonyl-1-piperideine dont nous pensons qu'elle est le précurseur biosynthétique direct de 1'adaline. Après protection de 1'azote de la pipéridine, deux étapes successives de méthoxylation anodique - substitution nucléophile nous ont permis d'introduire les substituants pentyle et acétonyle en position 2 et 6. Apres déprotection de 1'azote de la pipéridine, formation de 1'imine et oxydation de l'iminoalcool obtenu, on obtient majoritairement 1'adaline ainsi que des traces d'un compose identifié a l’imnocétone par GC-MS. Le même résultat est obtenu quelles que soient les conditions utilisées pour effectuer l'oxydation ( PCC, PCC tamponné, Jones, IBX).