Évaluations à l’aide de gammes de concentrations des pinacols issus des réactions de

Les pinacols testés ici présentent la particularité qu’ils n’ont entrainés des inhibitions correctes que sur peu de champignons et semblent donc présenter des spectres d’activité très réduits. Toutefois, les résultats observés sur Fusarium solani sont excellents (Tableau 24, page 122) et ces composés ont donc été testés en gammes de concentrations sur ce dernier.

Évaluations de l’activité fongicide du pinacol symétrique sur Fusarium solani à l’aide d’une gamme de concentrations

Le pinacol symétrique (Schéma 48), issu d’une réaction d’homo-couplage pinacolique du salicylaldéhyde sur lui-même, a été testé à l’aide d’une gamme de concentrations sur le mycélium (Graphe 29) et les spores (Graphe 30) de Fusarium solani.

Schéma 48 : Structure chimique du pinacol symétrique.

Les résultats des inhibitions observées sur le mycélium de Fusarium solani apparaissent très faibles (Graphe 29) par rapport à ceux qui avaient été mesurés lors de l’étape d’évaluation générale sur la concentration à 50 mg/L (Tableau 24, page 122). En effet aucune concentration n’a permis d’atteindre 50 ou 70% d’inhibition ici. Les inhibitions sont nulles durant les quatre premiers jours, puis de l’ordre de 40 % aux 7ème

et 8^ème jours (Graphe 29). Ces différences peuvent s’expliquer par la différence d’âge et de provenance du champignon, ainsi que l’âge du composé synthétisé. Les évaluations générales, à une concentration de 50 mg/L (Tableau 24, page 122), et celles réalisées en présence d’une gamme de concentrations n’ont été mesurées ni au même moment, ni à partir de la même culture fongique. Lors de l’évaluation générale, le composé avait été synthétisé récemment et la souche fongique a montré, ultérieurement, une croissance non optimale. Les tests à l’aide d’une gamme de concentrations, quant à eux, ont été réalisés un mois plus tard, à partir d’une culture fongique plus jeune avec une meilleure croissance. De plus, la molécule portant quatre fonctions hydroxyles a également pu s’altérer durant ce délai.

Graphe 29 : Inhibitions induites par une gamme de concentrations en pinacol symétrique sur

le mycélium de Fusarium solani. En rouge, les seuils de 50 et 70 % d’inhibition.

Graphe 30 : Inhibitions induites par une gamme de concentrations en pinacol symétrique sur

les spores de Fusarium solani. En rouge, les seuils de 50 et 70 % d’inhibition. 0 0.4 0.8 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 DO_600nm Inhibition (%) Temps (jours) Gamme de concentrations du sali-diol sur

le mycélium de Fusarium solani

Acétonitrile Sali-diol - 10 mg/L Sali-diol - 20 mg/L Sali-diol - 30 mg/L Sali-diol - 40 mg/L Sali-diol - 50 mg/L Sali-diol - 70 mg/L Croissance Croissance + ACN 0 0.2 0.4 0.6 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 DO_600nm Inhibition (%) Temps (jours) Gamme de concentrations du sali-diol sur

les spores de Fusarium solani

Acétonitrile Sali-diol - 10 mg/L Sali-diol - 20 mg/L Sali-diol - 30 mg/L Sali-diol - 40 mg/L Sali-diol - 50 mg/L Sali-diol - 70 mg/L Croissance Croissance + ACN

Sur les spores de Fusarium solani, les inhibitions observées aux 2^nd et 3^ème jours permettent d’observer que la CMI₅₀ est atteinte, bien que la CMI₇₀ ne le soit pas, ce qui reste cependant également très inférieur à ce qui avait été obtenu lors de l’évaluation générale (Tableau 24, page 122). De plus, les inhibitions chutent de manière drastique à partir du 4^ème jour de culture. Cependant, nous pouvons observer que la CMI50 est de 10 mg/L aux 2^nd et 3^ème jours, concentration relativement basse. Ce résultat est, pour l’instant, le meilleur résultat obtenu sur ces spores, observées comme particulièrement résistants tout au long de cette étude. En effet, l’o-crPEGMe n’a atteint aucune CMI sur ces spores, le 2-(butoxyméthyl)phényl a une CMI50 de 50 mg/L tandis que la CMI70 est supposée supérieure à 70 mg/L, et le 2-(hexyloxyméthyl phénol, notre meilleur composé jusqu’à présent, à une valeur de CMI₅₀ doublée par rapport à celle observée avec l’homo-pinacol, 10 et 20 mg/L respectivement.

Évaluations de l’activité fongicide du pinacol dissymétrique sur Fusarium solani à l’aide d’une gamme de concentrations

Le second pinacol (Schéma 49), dissymétrique, a été obtenu à l’aide d’une réaction d’hétéro-couplage pinacolique entre la salicylaldéhyde et le trans-hex-2-ènal. Il a également été évalué en gamme de concentrations sur Fusarium solani (Graphe 31, Graphe 32).

Schéma 49 : Structure chimique du pinacol dissymétrique.

Les inhibitions observées sur le mycélium de Fusarium solani en présence de l’hétéro-pinacol à différentes concentrations (Graphe 31) ont des tendances similaires à celles observées avec l’homo-pinacol (Graphe 29 . C’est-à-dire que les inhibitions mesurées durant les quatre premiers jours sont très faibles, de l’ordre de 20 % au maximum, puis plus élevées aux 7^ème et 8^ème jours. À ce dernier jour, une CMI₅₀ est atteinte de justesse à 20 mg/L, ce qui n’a pas été le cas en présence de l’homo-pinacol. Cette valeur relativement faible est meilleure que celle obtenue en présence du 2-(butoxyméthyl)phénol, 30 mg/L, mais plus élevée que celles observées avec l’o-crPEGMe et le 2-(hexyloxyméthylphénol, à 10 mg/L (Tableau 25, page 131 . Toutefois, une inhibition de 50 % semble être l’inhibition maximale pour ce composé sur ce mycélium, car les inhibitions mesurées à des concentrations supérieures, de 30 à 70 mg/L, sont inférieures.

Graphe 31 : Inhibitions induites par une gamme de concentrations en pinacol dissymétrique

sur le mycélium de Fusarium solani. En rouge, les seuils de 50 et 70 % d’inhibition.

Graphe 32 : Inhibitions induites par une gamme de concentrations en pinacol dissymétrique

sur les spores de Fusarium solani. En rouge, les seuils de 50 et 70 % d’inhibition. 0 0.4 0.8 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 DO_600nm Inhibition (%) Temps (jours) Gamme de concentrations du sali-hex sur

le mycélium de Fusarium solani

Acétonitrile Sali-hex - 10 mg/L Sali-hex - 20 mg/L Sali-hex - 30 mg/L Sali-hex - 40 mg/L Sali-hex - 50 mg/L Sali-hex - 70 mg/L Croissance Croissance + ACN 0 0.2 0.4 0.6 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 DO_600nm Inhibition (%) Temps (jours) Gamme de concentrations du sali-hex sur

les spores de Fusarium solani

Acétonitrile Sali-hex - 10 mg/L Sali-hex - 20 mg/L Sali-hex - 30 mg/L Sali-hex - 40 mg/L Sali-hex - 50 mg/L Sali-hex - 70 mg/L Croissance Croissance + ACN

mais pas une CMI₇₀. À partir du 4^ème jour, les inhibitions diminuent fortement. Toutefois, la valeur de la CMI₅₀ est égale à celle observée en présence de l’homo-pinacol, c’est-à-dire 10 mg/L (Graphe 30).

Les CMI50 observées sont résumés dans le Tableau 27.

Tableau 27 : Récapitulatif des CMI50 des pinacols sur les souches testées, en mg/L. NA = Non atteinte.

Souches / Composés Sali-diol Sali-hex

Fusarium solani (mycélium) NA 20

Fusarium solani (spores) 10 10

Pour les deux pinacols, aucune CMI70 n’a été atteinte. Les CMI50 sont obtenues pour les deux molécules dans le cas des spores et uniquement pour le diol dissymétrique dans le cas du mycélium. On observe également que les valeurs des CMI50 sont basses quand elles sont atteintes (10 à 20 mg/L).

Ces pinacols sont intéressants du fait de leur spécificité d’action sur Fusarium solani, et particulièrement sur les spores. Ils peuvent ainsi être particulièrement utiles pour lutter contre la prolifération de ce champignon. Les CMI50 mesurées sur les spores de ce champignon sont excellentes car la valeur mesurée est la concentration minimale testée (10 mg/L . C’est également la valeur la plus basse observée chez tous les composés évalués dans cette étude. Dans le cas du mycélium, le pinacol dissymétrique, porteur d’une chaîne linéaire, a permis d’observer une très bonne valeur de CMI50, 20 mg/L. Toutefois, l’o-crPEGMe et le 2-(hexylméthyl)phénol ont une CMI50 plus basse dans ce cas (10 mg/L).

Le problème majeur de ces molécules est la valeur des inhibitions observées. Bien que les CMI₅₀ mesurées soient excellentes, les inhibitions ne vont guère au-delà de ce seuil de 50 %. De plus, même si les CMI₅₀ des autres composés sont légèrement plus élevées dans le cas des spores de Fusarium solani, ils sont capables d’entraîner des inhibitions globalement bien plus fortes que celles mesurées ici avec les pinacols.

Les activités fongicides des composés synthétisés dans la PARTIE II –

Développement et optimisation des voies de synthèses des composés antifongiques (page 55), ainsi que leurs substrats principaux, ont été évaluées sur une gamme de souches

fongiques composée de huit champignons filamenteux et d’une levure. Cette étude a été réalisée en deux temps. Une première évaluation a été faite à une concentration donnée de 50 mg/L en composés, valeur relativement élevée, afin de déceler aisément si les molécules testées entraînent ou non des inhibitions pertinentes (voir D. Évaluations générales des

activités fongicides des composés, page 110). Un seuil d’inhibition a été placé à une valeur

de 50 %, valeur en-dessous de laquelle les inhibitions ont été jugées comme inefficaces. Les composés provoquant des inhibitions supérieures à ce seuil ont été sélectionnés, ainsi que les souches fongiques sur lesquelles ces inhibitions ont été observées, souches dites sensibles. Dans un second temps, les composés sélectionnés lors de la première partie des évaluations ont été testés à nouveau sur les champignons sensibles, mais en faisant varier la concentration en produits de 10 à 70 mg/L (voir E. Évaluations des activités fongicides des composés

sélectionnés à l’aide de gammes de concentrations, page 124). Cette technique permet ainsi

de déterminer des concentrations minimales inhibitrices (CMI) provoquant 50 et 70 % d’inhibition des champignons.

Les résultats obtenus ont permis d’observer que le substrat naturel, le salicylaldéhyde, réactif de départ de toutes les synthèses, ne peut pas être considéré comme un produit fongicide dans les conditions d’évaluations utilisées ici. Cette molécule n’a provoqué aucune inhibition supérieure au seuil de 50 % sur les souches fongiques testées. Les valeurs des inhibitions mesurées vont de 0 à 37 %, résultats bien inférieurs au seuil choisi, à l’exception des spores de Fusarium solani, où l’inhibition a été mesurée à 51 %, mais l’importance des barres d’erreurs remet en cause la fiabilité des résultats. En ce qui concerne l’o-crésol, à la fois substrat et produit des réactions chimiques optimisées, et la molécule d’o-crésol fonctionnalisée par une chaîne polyéthylène glycol, la comparaison entre les deux a permis de ne garder que la seconde pour la suite des évaluations. En effet, sur deux souches fongiques, Penicillium ochrochloron et Cladosporium cladosporioïdes, l’o-crésol entraîne des inhibitions plus fortes que celles observées en présence de son dérivé polyéthylène glycol, tandis que sur Sclerotinia sclerotiorum, Paecilomyces variotii, Alternaria alternata, Geotrichum candidum et le mycélium de Fusarium solani, le phénomène inverse a été constaté. De plus, les moyennes des inhibitions entraînées par les composés, toutes souches confondues, ont mis en lumière le spectre d’activité de l’o-crPEGMe, plus important que celui de l’o-crésol. En outre, l’o-crPEGMe est une molécule encore non étudiée à ce jour, tandis que l’o-crésol a déjà fait l’objet de nombreuses études antérieures à celle-ci. Ces trois paramètres ont influencé notre choix de garder uniquement l’o-crPEGMe pour les