Saponine

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Formule chimique de la solanine, une saponine rencontrée chez toutes les Solanaceae.

Les saponines sont des molécules naturellement produites par des plantes ou des animaux, dont le rôle n'est pas encore clairement cerné. Ce sont des hétérosides complexes dits saponosides, appartenant aux terpènes cycliques (nom générique donné aux hydrocarbures saturés cycliques ou acycliques ayant pour motif de base le terpène) ou aux stéroïdes.

On les trouve chez de nombreux végétaux (salsepareille, quinoa...) mais sont dégradées à la cuisson.

Toutefois, la solanine, qui est une saponine, est peu affectée par la cuisson normale. Voir solanine.

Douées de propriétés tensioactives, les saponines font mousser leurs solutions et servent de détergent.

Elles présentent une toxicité plus ou moins importante (selon les saponines, les espèces qui les ingèrent, et le contexte). Injectées dans le sang ou dans les tissus, elles provoquent la dissolution (lyse) de cellules ou de tissus sous l'influence d'agents chimiques, physiques ou biologiques) des globules rouges.

Composition[modifier | modifier le code]

Un glycoside de saponine (ou simplement « saponine ») est issu de la combinaison chimique d'un sucre (voir glucide) et d’un stéroïde, d’un stéroïde alcaloïde (il s’agit d’un stéroïde comportant une fonction azotée) ou d’un triterpène. C’est pourquoi on parle aussi de saponine stéroïde, de saponine alcaloïde stéroïde et de saponine triterpène.

La saponine alcaloïde stéroïde (appelée aussi saponoside à alcaloïde stéroïdien) présente chez les Solanaceae porte alors le nom de solanine[1].

En raison de la multiplicité des structures possibles de glucide et de la grande variabilité structurelle des algycones (voir glycoside), ce groupe de corps présente une grande variété structurelle et par là une grande variabilité dans ses caractères biologiques.

Étymologie et aspects culturels[modifier | modifier le code]

Les saponines ont reçu leur nom générique du fait qu’elles produisent une mousse semblable à celle du savon quand on les agite dans l’eau (lat. sapo = savon). Elles ont un caractère émulsifiant et détergent et on a effectivement traditionnellement longtemps utilisé des racines de plantes du genre Saponaria (Famille des Caryophyllaceae) ou certaines Sapindaceae pour fabriquer du savon[2].

Le nom saponine est lui-même apparenté au mot savon, auquel la saponaire et le savonnier doivent leur nom vernaculaire.

Toxicité[modifier | modifier le code]

Cette propriété que possède cette sorte de liaison explique en premier lieu son caractère détergent. Les saponines donnent naissance à des mousses généralement stables, qui présentent une activité hémolytique, agissent sur la perméabilité des membranes en complexifiant le cholestérol qui y est inséré, autrement dit perméabilisent très peu les membranes nucléaires des cellules, et les pores formés sont susceptibles de se refermer après perméabilisation. Elles ont généralement un goût amer et sont piscicides (c’est-à-dire toxiques pour des poissons).

Fonctions écologiques[modifier | modifier le code]

Ce sont des molécules fréquentes chez les végétaux et quelques animaux, avec de nombreuses variantes biochimiques, dont le rôle est encore mal compris[3].

  • Les saponines servent probablement aux plantes de substances défensives, en particulier contre les agressions microbiennes et fongiques ;
  • Elles limitent aussi probablement la prédation [2],[3] (mais certaines espèces y sont peu sensibles (escargots, limaces par exemple) ;
  • Certaines saponines végétales (celles de l'avoine ou de l'épinard par exemple) semblent faciliter la digestion animale et l'absorption des nutriments, cependant la plupart des saponines sont amères et limitent l'appétence de la plante pour l'animal (dont bétail). Au-delà de certaines doses, les saponines sont nettement toxiques pour les animaux à sang froid (poissons, insectes)[3].

Sources de saponines ?[modifier | modifier le code]

On a longtemps cru qu'elles n'étaient produites que par des plantes, mais on a ensuite découvert que le plancton et divers animaux marins (concombres de mer, étoiles de mer, éponges et zooplancton) sont également capables d'en produire[4],[5].

Les saponines sont très fréquemment présentes dans les racines, tiges, feuilles et graines ou fruits de végétaux supérieurs[4],[6].

On les trouve souvent en plus forte concentration dans les tissus riches en substance nutritive, comme les racines (glycyrrhizine dans les racines de réglisse), les tubercules, les feuilles, les fleurs et les graines.

Dans les aliments consommés par l'Homme, on les trouve surtout dans les légumes, comme le soja, les petits pois, les épinards, les tomates, les pommes de terre, l'ail et le quinoa, et ils constituent en outre des agents dans les herbes aromatiques, le thé et le ginseng (voir métabolite secondaire). Les saponines sont présentes en grande quantité dans les châtaignes et dans le bois de Panama d’Amérique du Sud (en latin Quillaja saponariaMolina). On en trouve aussi de grandes quantité chez Gynostemma pentaphyllum (genre Gynostemma de la famille des Cucurbitaceae) sous une forme dite gypénosides, ainsi que dans le ginseng (genre Panax de la famille des Araliaceae) sous une forme dite ginsénosides. chez ces familles ces composés sont trouvés dans les feuilles, racines, tiges, bulbes, fleurs et fruits.

Des formulations commerciales de saponines végétales provenant de l'arbre Quillaja saponaria et d'autres sources sont disponibles pour des usages chimiques ou biomédicaux [7]

Usages[modifier | modifier le code]

histoire : saponines et ethnobotanique[modifier | modifier le code]

La plupart des saponines se dissolvent bien dans l'eau et sont toxiques pour les animaux à sang froid, ce qui a permis, sans doute depuis la préhistoire à certains peuples indigènes d'en faire des poisons utilisables pour la pêche[8],[9],[10].

Bien qu'interdits par la loi[Laquelle ?], ces poisons sont encore utilisés par les tribus amérindiennes du Brésil et du plateau des Guyanes[11], ou dans l'Andhra Pradesh en Inde par les tribus Gond[12]. Beaucoup des amérindiens d'Amérique du Nord utilisaient des plantes à saponines (racines broyées de plantes du genre Chlorogalum) pour produire du savon et empoisonner des poissons. Les Indiens Lassik, Luiseño, Yuki, Yokut, Chilula, Wailaki, Miwok, Kato, Mattole, Nomlaki et Nishinam par exemple maîtrisaient ces techniques[13]

Recherches biomédicales et assertions thérapeutiques[modifier | modifier le code]

Pharmacochimie[modifier | modifier le code]

La classe des saponines naturelles a intéressé la recherche pour sa capacité de complexation avec le cholestérol pour former des pores dans les bicouches des membranes cellulaires, dont par exemple, dans les membranes de cellule de globules rouge (érythrocytes).

En injection intraveineuse, les saponines produisent une complexation conduisant à la lyse des globules rouges (hémolyse)[14].

En outre, la nature amphipathique de cette classe leur donne une activité tensioactive qui peut être utilisée pour accroître la pénétrabilité de macromolécules (protéines) au travers de membranes cellulaires [7].

Des saponines ont aussi été utilisées comme adjuvants de vaccins[7].

Les utilisations médicales[modifier | modifier le code]

Des saponines sont présentes dans certains compléments alimentaires et produits nutraceutiques.
Il existe des preuves de la présence de saponines dans certaines préparations de médecine traditionnelle[15],[16] où les administrations orales pourraient être suspectées de pouvoir causer des problèmes toxicologiques ;

  • Les assertions de bénéfices pour l'homme ou d'autres organismes sont souvent basées sur des travaux ou observations biochimiques et cellulaires très préliminaires[17], encore assez peu soutenus par les agences de santé et de médicament.
  • La mention de risques d'effets négatifs liés à la toxicité des saponines est souvent oubliée[18].

De telles déclarations exigent une révision au fur et à mesure des progrès de la connaissance, dont concernant les justes dosages et administration pour un bénéfice thérapeutique [19].

Des saponines extraites d'un gypsophile (Gypsophila paniculata) se montrent capables de fortement augmenter la cytotoxicité d' immunotoxines et d'autres toxines qu'on pense pouvoir utiliser contre les cancers. Le professeur Hendrik Fuchs et son équipe (Charité University, Berlin, Allemagne) et le Dr David Flavell (Southampton General Hospital, Royaume-Uni) cherchent à développer des moyens nouveaux de lutte contre la leucémie, les lymphomes et d'autres cancers.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. http://perso.univ-rennes1.fr/antoine.gravot/index.htm/L2-Phytoressources/M%e9tabolites%20secondaires.doc
  2. a et b Saponins, 14 août 2008 ; Cornell University, consulté 2009-02-23
  3. a, b et c MetaCyc Pathway: saponin biosynthesis I ; Hartmut Foerster ; 22 mai 2006
  4. a et b K. Hostettmann & A. Marston Saponins ; Cambridge University Press, Cambridge, 1995; ISBN 0-521-32970-1
  5. Ricardo Riguera (août 1997), Isolating bioactive compounds from marine organisms ; journal=Journal of Marine Biotechnology, volume 5, issue=4, pages 187–193
  6. Irvin E Liener, Toxic constituents fo plant foodstuffs; Academic Press, New York 1980 p. 161 ; ISBN 0-12-449960-0, consulté mars 2009
  7. a, b et c Saponin from quillaja bark, Sigma-Aldrich, consulté 2009-02-23
  8. Fish-poison plants
  9. Jonathan G. Cannon, Robert A. Burton, Steven G. Wood, et Noel L. Owen, Naturally Occurring Fish Poisons from Plants
  10. C. E. Bradley, Division of Biology, California Institute of Technology Arrow and fish poison of the American southwest
  11. Tinde Van Andel, The diverse uses of fish-poison plants in Northwest Guyana
  12. Murthy E N, Pattanaik, Chiranjibi, Reddy, C Sudhakar, Raju, V S, Piscicidal plants used by Gond tribe of Kawal wildlife sanctuary, Andhra Pradesh, India
  13. (en) Paul Campbell, Survival skills of native California, Layton, Gibbs Smith,‎ 1999, 1e éd., poche (ISBN 978-0-87905-921-7, lire en ligne), p. 433
  14. George, Francis, Kerem Zohar, Harinder PS Makkar et Klaus Becker, The biological action of saponins in animal systems: a review  ; British Journal de la nutrition ; journal=British Journal of Nutrition ; volume=88; issue=6 ; pages=587–605 ; décembre 2002 ; pmid:12493081 ; doi:10.1079/BJN2002725
  15. Marjan Nassiri Asl & Hossein Hosseinzadeh Review of pharmacological effects of Glycyrrhiza sp. and its bioactive compounds ; Phytotherapy Research ; volume=22, issue=6, pages 709–24, juin 2008, pmid=18446848, doi:10.1002/ptr.2362
  16. Xu R, Zhao W, Xu J, Shao B, Qin G ; Studies on bioactive saponins from Chinese medicinal plants ; Advances in Experimental Medicine and Biology ; volume=404 ; issue= ; pages=371–82 ; 1996 ; pmid=8957308
  17. MetaCyc Pathway: saponin biosynthesis IV, consulté 2009-02-23
  18. J.T. Baker, Saponin
  19. Caroline D. Skene, Philip Sutton ; Saponin-adjuvanted particulate vaccines for clinical use ; Methods, volume=40, issue=1, pages=53–9, septembre 2006. pmid=16997713 ; doi:10.1016/j.ymeth.2006.05.019

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]