Rôle écologique des diterpènes accumulés dans les graines de caféiers

Abstract

Les caféiers produisent des graines albuminées qui accumulent de grandes quantités de métabolites secondaires, notamment des diterpènes (ca. 1-2% MS). Le cafestol et le kahweol sont les principaux diterpènes spécifiques des caféiers et ils sont stockés sous forme estérifiée à l'acide palmitique. Si leurs propriétés pharmacologiques ont été largement étudiées, leur rôle écologique est encore inconnu. Plusieurs études montrent l'implication de nombreux diterpènes dans la défense des plantes contre les bioagresseurs. Ainsi, nous avons testé l'activité des formes libres et estérifiées du cafestol sur la croissance d'un panel de bioagresseurs, comprenant six souches de champignons phytopathogènes et deux espèces de mouches des fruits. Le cafestol ralentit la croissance des champignons Colletotrichum gloeosporioides, Fusarium oxysporum, Fusarium proliferatum, Fusarium solani et Talaromyces stollii, dès 0,1mM. Il n'a pas d'effet sur Aspergillus niger. La consommation de cafestol par les larves de la mouche des fruits Bactrocera dorsalis entraîne un ralentissement de la pupation et une diminution du taux de pupation, de la masse des pupes et des mouches. La plupart de ces effets sont observés dès 1mM. Ce diterpène n'impacte pas le développement de la mouche Ceratitis capitata. Pour l'ensemble des organismes testés, aucun effet n'a été mesuré pour le palmitate de cafestol. Ces résultats suggèrent l'implication des diterpènes dans la défense de la graine in planta ou au sol. Pour déterminer si les diterpènes joueraient également un rôle dans la protection de la jeune plantule, nous avons étudié leur devenir au cours de son développement après la germination. La teneur et la composition en diterpènes des tissus de la graine (albumen et embryon) et de la plantule (racine, hypocotyle et cotylédon) ont été analysés par HPLC-DAD. Les quantités de cafestol et de kahweol diminuent dans l'albumen au cours de sa digestion et augmentent en parallèle dans tous les tissus de la plantule au cours de sa croissance. Ces résultats soutiennent l'hypothèse d'un transfert des diterpènes depuis l'albumen vers la plantule pour sa protection contre les bioagresseurs