Le citronellal est un aldéhyde monoterpénoïde acyclique clé, principalement présent dans l’huile de citronnelle. Il est largement reconnu pour ses puissantes propriétés répulsives contre les insectes, son arôme caractéristique citronné-vert, ainsi que pour son large spectre d’activités biologiques, incluant des effets antimicrobiens, anti-inflammatoires et neuroprotecteurs. Ces activités sont principalement médiées par des mécanismes tels que la perturbation des membranes et la modulation des espèces réactives de l’oxygène (ROS).

Propriétés chimiques

Le citronellal (3,7-diméthyloct-6-énal ; C₁₀H₁₈O ; masse molaire 154,25 g/mol) est un liquide incolore à jaune pâle, avec un point d’ébullition de 206–208°C, une densité de 0,848 g/cm³ et un indice de réfraction (nD20) de 1,446. Il existe sous forme d’énantiomères chiraux (R) et (S), chacun contribuant à des profils olfactifs distincts de type agrume-boisé.

Son groupe fonctionnel aldéhyde permet de multiples transformations chimiques, notamment la réduction en citronellol, la cyclisation de Prins en isopulégol et l’hydrogénation catalytique en dihydrocitronellal. Avec une valeur de logP de 3,23, le citronellal présente une faible solubilité dans l’eau (~1,5 g/L). Il est sensible aux milieux acides et sujet à l’auto-condensation aldolique dans certaines conditions.

Voie biosynthétique

Le citronellal est biosynthétisé via la voie du méthylérythritol phosphate (MEP), dans laquelle le diphosphate de géranyle est converti en citronellal via l’activité de la géraniol 10-hydroxylase dépendante du NADPH. Ce processus se produit notamment chez Cymbopogon nardus (citronnelle), où le citronellal peut représenter 65–80 % de la composition de l’huile essentielle, ainsi que chez Eucalyptus citriodora.

Sur le plan biologique, les taux d’émission de citronellal peuvent atteindre 20–100 µg·g⁻¹·h⁻¹ (poids sec) en réponse à un stress d’herbivorie. Dans les systèmes biotechnologiques, des souches de Yarrowia lipolytica génétiquement modifiées exprimant des voies hétérologues de prényltransférases et de synthases d’aldéhydes ont atteint des titres de production allant jusqu’à 1,2 g/L, soulignant son potentiel pour la biosynthèse industrielle.