Saponine

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Saponine de quinoa

Les saponines (ou saponosides) sont des molécules naturellement produites par des plantes ou des animaux, dont le rôle n'est pas encore clair. Ces hétérosides complexes appartiennent aux terpènes cycliques (nom générique donné aux hydrocarbures saturés cycliques ou acycliques ayant pour motif de base le terpène) ou aux stéroïdes.
Tensioactives, les saponines font mousser leurs solutions, et servent de détergent.
Selon le types de saponine et l'espèce qui l'ingère et le contexte, elles sont plus ou moins toxiques et donnent un goût amer aux plantes qui en contiennent. Elles sont souvent considérées comme des facteurs antinutritionnels, surtout pour les animaux monogastriques, dont l'Homme[1].

Sources[modifier | modifier le code]

On les trouve dans de nombreux végétaux (salsepareille, quinoa...). Dans les aliments, bien que parfois thermostables aux températures habituelles de cuisson[1] elles sont généralement pour tout ou partie dégradées à la cuisson.

Exemple de saponines : l'Escine issue du Marron d'Inde ou l'Hédérine issue de la Saponaire.

Composition[modifier | modifier le code]

Un glycoside de saponine (ou simplement saponine) est issu de la combinaison chimique d'un sucre et :

C’est pourquoi on parle aussi de :

  • saponine stéroïde (ou stéroïdique) ;
  • saponine alcaloïde stéroïde ou saponoside à alcaloïde stéroïdien ;
  • saponine triterpène.

La saponine alcaloïde stéroïde des Solanaceae est nommée solanine.

En raison de la multiplicité des structures possibles de glucide et de la grande variabilité structurelle des aglycones (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]

« Saponine » est un nom générique dû au fait qu’elles produisent une mousse semblable à celle du savon quand on les agite dans l’eau (lat. sapo = savon). Ce caractère émulsifiant et détergent fait qu'elles ont traditionnellement été utilisées comme agent lavant (à partir de racines de plantes du genre Saponaria (Famille des Caryophyllaceae) ou de certaines Sapindaceae notamment)[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]

La propriété tensioactive des saponines explique en premier lieu leur caractère détergent. Elles produisent des mousses généralement stables et présentant une activité hémolytique, agissent sur la perméabilité des membranes en complexifiant le cholestérol qui y est inséré. Elles sont piscicides (toxiques pour des poissons). Elle se signalent par un goût amer.

Injectées dans le sang ou dans les tissus, elles provoquent la dissolution (lyse) de cellules ou de tissus ou des globules rouges.

Fonctions écologiques[modifier | modifier le code]

Fréquentes chez les végétaux et quelques animaux, elles présentent de nombreuses variantes biochimiques, dont le rôle est encore mal compris[3].

  • Les saponines sont chez les plantes probablement une Défense des plantes contre les herbivores, et contre les agressions microbiennes et fongiques ; L'ethnobotaniste Edmond Dounias [4] dit que, de son expérience des ignames sauvages africaines, « il ressort que la toxicité des tubercules est une spécificité des espèces de lisières ou de milieux ouverts, voire de savane »[5],[6] ;
  • Elles limitent probablement la prédation[2],[3] (mais certaines espèces y sont peu sensibles, comme les escargots et limaces chez les invertébrés et les rongeurs, suidés et certains herbivores mammifères devenus tolérants à de nombreux alcaloïdes, raphides et saponines en co-évoluant avec les plantes qu'ils consomment ; l'ethnie des Kubu (chasseurs-collecteurs vivant dans la jungle de Sumatra) cultiverait les espèces d'ignames les plus toxiques (détoxiqués par un long processus de rouissage du tubercule, qui en change aussi fortement le goût), ce qui aurait comme avantage qu'ils risqueraient moins d'être volés par des tribus voisines et qu'ils seraient aussi moins recherchés par les animaux sauvages, de plus, les rhizomes « s'avéreraient plus faciles à déterrer que les espèces immédiatement comestibles. Ces dernières doivent en effet compenser l'absence de toxicité par une protection mécanique du tubercule rendant plus difficile l'accès aux organes comestibles : recouvrement ligneux des parties charnues par un plateau ligneux, développement d'une chevelure racinaire spinescente, enfouissement en profondeur des parties charnues, dispersion des réserves charnues au bout de longues digitations fibreuses, etc. »[7].
  • Chez l'homme, quelques saponines végétales (celles de l'avoine ou de l'épinard par exemple) semblent faciliter la digestion animale et l'absorption des nutriments. Mais la plupart des saponines sont amères et limitent l'appétence de l'animal (dont bétail) pour la plante. Au-delà de certains seuils, elles sont nettement toxiques, même à faible dose, pour les animaux à sang froid (poissons, insectes)[3].

Sources de saponines[modifier | modifier le code]

Après avoir longtemps cru que seuls les végétaux en produisent, on a montré que le plancton et divers animaux marins (concombres de mer, étoiles de mer, éponges et zooplancton) peuvent aussi en produire[8],[9].

Les saponines sont plus fréquentes dans les racines, bulbes, tiges, feuilles et graines ou fruits de végétaux supérieurs[8],[10].

Elles sont plus concentrées 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.

On en trouve donc dans beaucoup de plantes médicinales et dans l'alimentation humaine, par exemple dans le soja, les petits pois, les épinards, les tomates, les pommes de terre, l'ail et le quinoa, et aussi dans les herbes aromatiques, le thé et le ginseng (voir métabolite secondaire), parfois en quantité élevée (ex : châtaignes, bois de Panama d’Amérique du Sud dit Quillaja saponaria Molina en latin, ou 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 considérée comme responsable d'une grande partie de ses effets médicinaux.
Dans ces familles, les feuilles, racines, tiges, bulbes, fleurs et fruits en contiennent.

Des formulations commerciales de saponines végétales provenant de l'arbre Quillaja saponaria et d'autres sources sont disponibles pour des usages chimiques ou biomédicaux[11].

Usages[modifier | modifier le code]

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

Comme les saponines se dissolvent souvent bien dans l'eau, et qu'elles sont toxiques pour les animaux à sang froid, elles ont sans doute depuis la préhistoire permis à certains peuples indigènes d'en faire des poisons utilisables pour la pêche[12],[13],[14].

Ces poisons sont encore utilisés par certaines tribus amérindiennes du Brésil et du plateau des Guyanes[15], ou dans l'Andhra Pradesh en Inde par les tribus Gond[16]. Beaucoup des Amérindiens d'Amérique du Nord utilisaient des plantes à saponines (racines broyées de plantes du genre Chlorogalum) pour la pêche au poison. Les Indiens Lassik, Luiseño, Yuki, Yokut, Chilula, Wailaki, Miwok, Kato, Mattole, Nomlaki et Nishinam par exemple maîtrisaient ces techniques[17].

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

Pharmacochimie[modifier | modifier le code]

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

En injection intraveineuse, les saponines produisent une complexation conduisant à la lyse des globules rouges (hémolyse)[18].

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[11].

Des saponines ont aussi été utilisées comme adjuvants de vaccins[11].

Utilisations médicales et nutraceutique[modifier | modifier le code]

Des saponines sont présentes dans certains compléments alimentaires et produits nutraceutiques.
Le taux de saponines de certaines préparations de médecine traditionnelle[19],[20] utilisées en administration orale est suspecté de causer des problèmes toxicologiques.

  • Les très nombreuses assertions de bénéfices pour l'homme ou d'autres organismes sont souvent basées sur des travaux ou observations biochimiques et cellulaires très préliminaires[21], mais très nombreuses[22], pourtant encore assez peu soutenues par les agences de santé et de médicament.
  • La mention de risques d'effets négatifs liés à la toxicité des saponines est souvent oubliée[23].

De telles déclarations[Lesquelles ?] exigent une révision au fur et à mesure des progrès de la connaissance, dont concernant les justes dosages et administration pour un bénéfice thérapeutique[24].

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.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) Thierry Daniel Tamsir Nesseim et Marianne Fillet, « Principes toxiques, toxicité et technologie de détoxification de la graine de Jatropha curcas L. (synthèse bibliographique) », sur Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement, (ISSN 1370-6233, consulté le 8 novembre 2020).
  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. Edmond Dounias, « Les «jardins » d'ignames sauvages des chasseurs-collecteurs kubu des forêts de Sumatra », sur Journal d'agriculture traditionnelle et de botanique appliquée, (ISSN 0183-5173, DOI 10.3406/jatba.2000.3733, consulté le 8 novembre 2020), p. 127–146
  5. Hladik A & Dounias E (1996) - Ignames sauvages des forêts humides d'Afrique : des ressources alimentaires potentielles, in Hladik C.-M., A. Hladik, H. Pagezy, O.F. Linares, G.J.A. Koppert et A. Froment eds., L 'alimentation en forêt tropicale : interactions bioculturelles et applications au développement, Paris, Unesco, pp. 275- 294.
  6. Dounias E., A. Hladik et C.-M. Hladik, 2003. - Ignames sauvages des écotones forêt-savane et forêt-culture du sud-est du Cameroun, in Froment A. et J. Guffroy eds., Peuplements anciens et actuels des forêts tropicales, Paris, IRD, collection « Colloques et Séminaires » , pp. 235-247.
  7. Dounias E (2001) The management of wild yam tubers by the Baka Pygmies in Southern Cameroon, in Tanaka J., M. Ichikawa et D. Kimura eds., African hunter-gatherers : persisting cultures and contemporary problems, African Study Monographs, Supplementary Issue 26, pp. 135-156.
  8. a et b K. Hostettmann & A. Marston Saponins ; Cambridge University Press, Cambridge, 1995; (ISBN 0-521-32970-1)
  9. Ricardo Riguera (août 1997), Isolating bioactive compounds from marine organisms ; journal=Journal of Marine Biotechnology, volume 5, issue=4, pages 187–193
  10. Irvin E Liener, Toxic constituents fo plant foodstuffs; Academic Press, New York 1980 p. 161 ; (ISBN 0-12-449960-0), consulté mars 2009
  11. a b et c Saponin from quillaja bark, Sigma-Aldrich, consulté 2009-02-23
  12. Fish-poison plants
  13. Jonathan G. Cannon, Robert A. Burton, Steven G. Wood, et Noel L. Owen, Naturally Occurring Fish Poisons from Plants
  14. C. E. Bradley, Division of Biology, California Institute of Technology Arrow and fish poison of the American southwest
  15. Tinde Van Andel, The diverse uses of fish-poison plants in Northwest Guyana
  16. Murthy E N, Pattanaik, Chiranjibi, Reddy, C Sudhakar, Raju, V S, Piscicidal plants used by Gond tribe of Kawal wildlife sanctuary, Andhra Pradesh, India
  17. (en) Paul Campbell, Survival skills of native California, Layton, Gibbs Smith, , 1re éd., 448 p., poche (ISBN 978-0-87905-921-7, lire en ligne), p. 433
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. MetaCyc Pathway: saponin biosynthesis IV, consulté 2009-02-23
  22. [1]
  23. J.T. Baker, Saponin
  24. 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