Mise en évidence d’une activité caféoyltransférase chlorogénate-dépendante dans les racines de tomate mycorhizées

Il a été rapporté récemment que la colonisation des racines de tomate par des champignons mycorhizogènes à arbuscules provoquait une diminution significative des teneurs en acide chlorogénique (acide 5-O-caféoylquinique) de ces racines (Lopez-Raez et al. 2010). En essayant de vérifier ce résultat nous avons observé que lorsque des racines de tomate colonisées par Rhizophagus irregularis (précédemment connu sous le nom de Glomus intraradices) sont extraites par le méthanol pendant 48 h à 6°C, l’acide chlorogénique naturellement présent dans l’extrait est lentement transestérifié en methyl caféate, la réaction pouvant être suivie par HPLC. La réaction n’a lieu que lorsque les racines broyées sont laissées au contact de l’extrait hydro-alcoolique et lorsque la teneur en eau du mélange est de 15 à 35 %. Lorsque les racines sont extraites dans l’éthanol, l’acide chlorogénique est transformé en éthyl caféate dans les mêmes conditions. La réaction est aussi détectée dans les extraits de racines colonisées par Glomus mosseae. Elle peut aussi être détectée dans les extraits de racines des plantes « témoins », non colonisées, mais est de 10 à 25 fois plus faible. Par contre elle est indétectable dans les extraits des parties aériennes, qui sont aussi riches en acide chlorogénique, et ceci que la plante soit inoculée ou pas avec le champignon. Nos résultats montrent que la réaction de transestérification détectée dans les extraits racinaires est catalysée par une enzyme de la plante, dotée d’une activité caféoyltransférase chlorogénate-dépendante et qui conserve son activité dans les mélanges hydro-alcooliques. L’alcool utilisé lors de l’extraction des composés phénoliques est capable de remplacer l’accepteur de groupe acyl au niveau du site actif de l’enzyme, permettant ainsi la détection de l’activité. Cette activité caféoyltransférase est inhibée par le PMSF. Les isomères 3- et 4-caféoylquinique sont également utilisés comme substrats mais sont moins actifs que le 5-caféoylquinique. L’activité est très fortement induite dans les racines de tomates mycorhizées cultivées en condition de forte déficience minérale. Etonnamment cette activité caféoyltransférase a aussi été détectée dans les racines mycorhizées de poireau, de sorgho et de Medicago truncatula. La signification physiologique et biochimique de la présence de cette enzyme dans les racines est actuellement inconnue. Notre hypothèse est que l’activation du métabolisme de l’acide chlorogénique dans les racines de tomate mycorhizées pourrait être liée à son utilisation comme précurseur de composés phénoliques, en particulier pariétaux.