Issue |
Fruits
Volume 64, Number 4, July-August 2009
|
|
---|---|---|
Page(s) | 221 - 241 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/fruits/2009017 | |
Published online | 02 September 2009 |
Anatomy, histochemistry and biochemistry of glucovanillin, oleoresin and mucilage accumulation sites in green mature vanilla pod (Vanilla planifolia; Orchidaceae): a comprehensive and critical reexamination
CIRAD, Persyst, UMR Qualisud, TA B-95 / 16, F-34398 Montpellier Cedex 5, France
Corresponding author: brillouet@cirad.fr
Received:
24
February
2009
Accepted:
24
April
2009
Introduction. Mature green vanilla pods accumulate 4-O-(3-methoxy-benzaldehyde)-β-D-glucoside (glucovanillin), which, upon hydrolysis by an endogenous β-glucosidase, liberates vanillin, the major aroma component of vanilla. Sites of storage of glucovanillin in the pod have been controversially reported for decades; we aim, using precise and widely accepted technical terminology, to clarify this controversy by providing an anatomical, histochemical and biochemical evidence-based picture of glucovanillin accumulation sites. The pod also synthesizes an oleoresin and a mucilage of unknown constitutions; we report here their localization and structures. Materials and methods. The pod anatomy was examined by light and epifluorescence microscopy. A protocol was established allowing fine hand-dissection of diverse anatomical parts of the pod (mesocarp, placentae, trichomes, intralocular interstitial cell-free region and seeds). Glucovanillin and γ-pyranones were extracted and analyzed by HPLC, while the structures of the mucilaginous polysaccharides were determined after permethylation. Results and discussion. Glucovanillin is essentially stored in the placentae (92%) and marginally in trichomes (7%); traces were measured in the mesocarp and intralocular interstitial cell-free medium. Trichomes store massive amounts of a fluorescing oleoresin (44%) rich in alkenylmethyldihydro-γ-pyranones and synthesize a mucilage made of a glucomannan and a pectic polysaccharide carrying monomeric arabinose and galactose side-chains. Conclusion. To date, the physiological roles of glucovanillin, long-chain pyranones, and mucilage remain unknown.
Résumé
Introduction. Les gousses de vanille vertes matures accumulent du 4-O-(3-méthoxy-benzaldehyde)-β-D-glucoside (glucovanilline), qui, par hydrolyse à l’aide une β-glucosidase endogène, libère de la vanilline, le composé d’arôme majoritaire de la vanille. Les sites de stockage de la glucovanilline dans la gousse ont été mentionnés depuis des décades de façon controversée; en utilisant une terminologie technique précise et largement acceptée, nous nous proposons de clarifier cette controverse en présentant un tableau, fondé sur des preuves anatomiques, histochimiques et biochimiques, des sites d’accumulation de la glucovanilline. La gousse synthétise aussi une oléorésine et un mucilage de compositions inconnues ; nous donnons ici leurs localisations et structures. Matériel et méthodes. L’anatomie de la gousse a été examinée en microscopies photonique et d’épifluorescence. Un protocole a été mis au point qui permet une dissection manuelle fine des différentes parties anatomiques de la gousse (mésocarpe, placentae, trichomes, zone acellulaire interstitielle du locule et graines). La glucovanilline et les γ-pyranones ont été extraites et analysées par HPLC tandis que les structures des polysaccharides du mucilage ont été déterminées par perméthylation. Resultats et discussion. La glucovanilline est stockée essentiellement dans les placentae (92 %) et marginalement dans les trichomes (7 %) ; des traces ont été détectées dans le mésocarpe et le milieu acellulaire interstitiel du locule. Les trichomes accumulent des quantités massives d’une oléorésine fluorescente (44 %) et riche en alkenylmethyldihydro-γ-pyranones et ils synthétisent un mucilage constitué d’un glucomannane et d’un polysaccharide pectique portant des chaînes latérales monomériques d’arabinose et de galactose. Conclusion. Jusqu’à ce jour les rôles physiologiques de la glucovanilline, des pyranones à longues chaînes, et du mucilage demeurent inconnus.
Key words: France / Vanilla planifolia / Orchidaceae / vanilla / trichomes / vanillin / oleoresins / fluorescence / mucilages / polysaccharides
Mots clés : France / Vanilla planifolia / Orchidaceae / vanille / trichome / vanilline / oléorésine / fluorescence / mucilage / polyoside
© CIRAD, EDP Sciences, 2009