Flavonoïdes : le squelette C6-C3-C6 et la couleur des plantes

Le motif C6-C3-C6, lu bloc par bloc

Un flavonoïde est un composé végétal bâti sur un squelette unique, que la chimie note C6-C3-C6. Deux blocs de six carbones, un pont de trois carbones entre les deux : la notation ne dit rien d'autre, et c'est déjà beaucoup. Elle sert de fiche de lecture. Dès qu'une molécule répond à ce plan, elle entre dans la famille, quelle que soit sa couleur, sa taille ou la plante qui la fabrique.

Le mot fonctionne comme un chapeau posé sur toute une famille. Dessous : des pigments visibles à l'œil nu, mais aussi des composés parfaitement incolores, dans des fruits, des feuilles, des écorces, des graines. L'inventaire chimique du cannabis publié par ElSohly et Slade en 2005 [2] range les flavonoïdes de la plante dans cet ensemble commun, sans leur ouvrir de catégorie séparée. Et le cannabis figure bien dans l'histoire des flavonoïdes, comme le rappelle la synthèse de Panche de 2016 [1].

Ce qui rend ce squelette utile, c'est qu'il supporte des variantes. Une liaison passe de double à simple, un groupe hydroxyle s'ajoute, et la molécule change de nom et de sous-classe. Le plan de base, lui, ne bouge pas. D'où une conséquence très pratique : la classification des flavonoïdes ne regarde pas ce que les molécules ont en commun, puisqu'elles ont tout en commun de ce côté. Elle regarde les écarts.

Reste la question du vocabulaire. Flavone, flavanone, flavonol, flavan-3-ol : quatre mots qui se confondent à la lecture rapide et qui désignent pourtant quatre sous-classes distinctes. Une syllabe porte l'information. Déroutant au début, logique ensuite, parce que chaque terminaison renvoie à une retouche précise du motif de départ. Trois retouches, quatre noms : le cœur du système tient là, et il se lit sans matériel de laboratoire.

Du squelette aux sous-classes, en trois retouches

1. Poser le squelette. Deux cycles à six carbones, un pont de trois carbones : le C6-C3-C6 est ce que partagent tous les flavonoïdes, ce qui le rend inutile pour les distinguer entre eux. Il fixe l'appartenance à la famille, rien de plus. Le tri commence après lui.
2. Compter les retouches. Elles sont trois, selon la synthèse de Panche de 2016 [1]. Trois modifications apportées au même plan de construction, et les grandes sous-classes se détachent d'elles-mêmes. Pas dix critères, pas de grille compliquée à mémoriser : trois différences, et le classement tient debout.
3. Commencer par le cycle du milieu. La première retouche porte sur l'anneau central [1]. C'est cette zone qui décide de la première bifurcation, avant la couleur, avant la plante d'origine, avant tout le reste. Un chimiste regarde là en premier, et le nom suit.
4. Lire la liaison. Une double liaison à cet endroit conduit aux flavones. Une liaison simple conduit aux flavanones. Un trait de plus ou de moins sur un schéma, et le nom change complètement, alors que la masse et l'allure générale de la molécule bougent à peine.
5. Suivre le groupe hydroxyle. Son ajout constitue le troisième séparateur du tri et ouvre les flavonols, puis les flavan-3-ols, que la littérature appelle aussi flavanols. Quatre sous-classes obtenues avec trois différences seulement : c'est toute l'économie du système.
6. Rappeler qui fait le travail. Ces retouches se produisent chez la plante [1] : elles appartiennent à sa biosynthèse, pas à une convention de laboratoire. Personne n'a inventé les catégories, on a enregistré des écarts déjà présents dans le tissu végétal.
7. Garder les noms proches ensemble. Flavones et flavanones ne diffèrent que d'une liaison. Flavonols et flavan-3-ols, d'un groupe et de sa position. En lecture rapide, ces paires se confondent, et c'est toujours la terminaison qui tranche.

Ce que recouvre la sous-classe des flavan-3-ols

La chaîne latérale, là où le chanvre signe

Les flavonoïdes du cannabis réservent un cas particulier : les cannflavines. Leur chaîne latérale porte une modification du même type que celle décrite dans la biosynthèse des cannabinoïdes [2]. Autrement dit, la plante applique à un flavonoïde un geste chimique qu'elle pratique déjà ailleurs, sur une tout autre famille de molécules. Le résultat n'est donc pas un composé emprunté à une espèce voisine et retrouvé là par hasard : c'est de la chimie de flavonoïde façonnée par le cannabis lui-même [2]. Le nom garde la trace de cette origine dans ses deux premières syllabes.

Cette parenté de méthode explique pourquoi les cannflavines reviennent dans les inventaires de la plante juste à côté des cannabinoïdes, alors qu'elles n'en font pas partie. Deux familles distinctes, un même outil de biosynthèse. Les terpènes, autre grand ensemble de la plante, se comptent quant à eux en unités de cinq carbones et non en blocs C6-C3-C6 : autre logique de construction, autre nomenclature. Et un procédé comme l'extraction au CO2 supercritique décrit une opération industrielle, jamais une famille chimique.

Apigénine, lutéoline, quercétine, kaempférol : des noms très partagés

Les principaux flavonoïdes du chanvre portent des noms qui circulent largement en dehors de la plante : apigénine, lutéoline, quercétine, kaempférol, auxquels s'ajoutent leurs formes liées à des sucres, telles que les recense l'inventaire de 2005 [2]. Ces formes liées changent le nom complet de la molécule sans toucher au squelette. On les rencontre dans beaucoup d'autres plantes [2], ce qui règle une confusion fréquente : rien dans ces quatre noms n'appartient en propre au chanvre, et les cannflavines restent l'exception. Ces noms de sous-classes ne disent par ailleurs rien des récepteurs CB1 et CB2, qui relèvent du vocabulaire du système endocannabinoïde et se décrivent avec d'autres travaux. Quant aux termes qui accompagnent souvent une recherche sur la plante, gélules CBD ou huile CBG, ils désignent des formats, pas des familles de molécules végétales.