Quelques enzymes végétales à potentiel antimicrobien

Résumé

Cet article porte sur un certain nombre d'activités enzymatiques d'origine végétale possédant la propriété d'altérer des polysaccharides pariétaux bactériens ou fongiques. Ces activités sont présentées selon les cinq aspects suivants. Premièrement, on traitera de la détection et de la diversité électrophorétiques de certaines enzymes à potentiel antimicrobien. Ces enzymes sont les chitinases, les déacétylases de la chitine, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases, les lysozymes et d'autres activités hydrolysant les parois bactériennes ou fongiques. Deuxièmement, on présentera des résultats d'inhibition de croissance de certains microorganismes exposés à des enzymes végétales séparées électrophorétiquement. Troisièmement, certaines données sur des plants transgéniques exprimant des enzymes à potentiel antimicrobien seront discutées brièvement. Quatrièmement, quatre enzymes présentes chez les végétaux seront comparées à leur équivalent microbien ou animal. Ces enzymes sont les chitinases, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases (laminarinases) et les lysozymes. La comparaison indique que toutes ces activités se trouvent chez certains microorganismes et animaux supérieurs en plus de leur présence chez les végétaux. Les chitosanases n'ont cependant pas encore été rapportées chez les animaux. Il s'agit là d'une exception fort intéressante par rapport aux autres enzymes mais dont la signification n'a pas été élucidée. Enfin, le cinquième aspect traitera de quatre types d'enzymes végétales à potentiel antimicrobien en fonction des protéines végétales reliées à la pathogenèse (protéines PR). Les protéines PR sont des protéines de stress dont la synthèse de

novo est stimulée par divers agents biotiques ou abiotiques. Dans certaines conditions de stress, les chitinases, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases (laminarinases) et les lysozymes d'origine végétale sont des protéines PR. Par contre, ces activités enzymatiques peuvent être aussi exprimées de façon constitutive et sous diverses formes moléculaires dans certains organes des plantes supérieures. Les organes reproducteurs semblent particulièrement une excellente source de certaines isoformes de ces enzymes à potentiel antimicrobien.

Abstract

Some enzymatic activities found in plants and exhibiting the capacity to alter bacterial or fungal cell wall polysaccharides are presented according to the following five aspects. The electrophoretic detection and diversity of some enzymes with antimicrobial potential will first be discussed. These enzymes are: chitinases, chitin deacetylases, chitosanases, ß-1,3-glucanases, lysozymes and some activities hydrolysing bacterial or fungal walls. Secondly, results dealing with growth inhibition assays of some microorganisms exposed to plant enzymes separated by electrophoresis will be considered. Thirdly, some data on transgenic plants expressing enzymes of antimicrobial potential will be briefly discussed. Four enzymes found in plants will then be compared to their microbial or animal equivalent. These enzymes are: chitinases, chitosanases, ß-1,3-glucanases (laminarinases) and lysozymes. The comparison shows that all these activities can be found in some microorganisms and higher animals in addition to their presence in plants. However, chitosanases have not been yet reported in animals. This is a very interesting exception when compared to the other enzymes, but whose significance has not been elucidated. Finally, four plant enzymes with antimicrobial potential will be presented in relation with the pathogenesis-related proteins (PR proteins). The PR proteins are stress proteins for which de novo synthesis is stimulated by various abiotic or biotic agents. Under certain stress conditions, plant chitinases, chitosanases, ß-1,3-glucanases (laminarinases) and lysozymes are PR proteins. However, these enzymatic activities can be expressed constitutively as various molecular forms in some organs of higher plants. Reproductive organs seem an excellent source of some isoforms of these potentially antimicrobial enzymes.