Etude chimique et evaluation des activites antioxydante et antibacterienne

Les infections bactériennes sont à l’origine de nombreux décès dans le monde. Cette situation est aggravée quand elles sont liées aux maladies qui affaiblissent le système immunitaire comme le diabète, le cancer et le syndrome d’immunodéficience acquise ou SIDA (Kirby, 1996). En outre, l’existence et l’évolution de la résistance des bactéries aux antibiotiques disponibles rendent encore plus difficile le traitement des maladies d’origine infectieuse.

De même, le stress oxydatif résultant d’une surproduction de dérivés réactifs de l’oxygène est fortement associé à des troubles du système nerveux central et conduit à de nombreuses blessures secondaires dans le corps humain, à savoir l’accident vasculaire cérébral, le traumatisme cérébral et des lésions de la moelle épinière (Andersen, 2004 ; Seidl, 2011). Les antioxydants sont le principal traitement utilisé pour contrôler les niveaux de stress oxydatif. Cependant, depuis plusieurs années, on assiste à une tendance vers l’utilisation d’antioxydants naturels en médecine et dans les industries agroalimentaires. La raison est que les antioxydants synthétiques utilisés dans ces domaines, notamment le 2,6- di(tert butyl)-hydroxytoluène, le 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole et la 2-tert butylhydroquinone présentent une certaine toxicité chez l’homme (Çetinus et al., 2007).

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 80 % des habitants de la planète s’appuient principalement sur les médicaments traditionnels pour leurs soins de santé primaires. Face au coût élévé des produits pharmaceutiques, la majorité de la population dans les pays en voie de développement se rabattent vers la médecine traditionnelle pour combatre les principales maladies humaines. La plupart des médicaments traditionnels sont basés sur les extraits de plantes (Farnsworth et al., 1985 ; Azmir et al., 2013). La production de médicaments et le traitement pharmacologique des maladies ont aussi commencé avec l’exploitation de plantes (Tyler, 1997).

GENERALITES SUR LES PLANTES

Famille Clusiaceae

Caractères généraux de la famille Clusiaceae

La famille Clusiaceae fut anciennement appelée « Guttiferae » A.L. Jussieu. (Guttifère signifiant «porte-gomme») en référence à la présence de sève colorée et résineuse caractéristique du groupe (Judd et al., 2002). La famille Hypericaceae a été rattachée à celle Clusiaceae ou des Guttifères (Angiosperm Phylogeny Group, 2009). Elle est principalement représentée dans les régions tropicales. Elle compte trente-huit genres et mille cent espèces. Les genres les plus rencontrés sont Hypericum (360 espèces), Calophyllum (200 espèces), Clusia (160 espèces) et Mammea (70 espèces) (Judd et al., 2002). Elle comprend des arbres, des arbustes, des herbes annuelles ou pérennes, parfois hémiparasites et étrangleurs ou des lianes à sève résineuse souvent jaune pâle.

Sa classification botanique est la suivante:
Règne : Végétal
Embranchement : Spermatophytes
Super Classe : Angiospermes
Classe : Dycotylédones
Sous classe : Rosidae
Super ordre : Fabideae
Ordre : Malpighiales
Famille : Clusiaceae .

Intérêts économiques et biologiques de la famille Clusiaceae

Les plantes appartenant à la famille Clusiaceae ont des utilisations diverses. En effet, Mammea americana et certaines espèces du genre Garcinia sont cultivées pour leurs fruits très appréciés. Les Clusia et Hypericum sont ornementaux de part leur port et leurs fleurs spectaculaires. Calophyllum inophyllum, Mammea americana, ou encore certaines espèces d’Hypericum sont employées en médicine traditionnelle. Plusieurs genres peuvent fournir du bois d’œuvre (Mesua, Cratoxylum, Calophyllum…) (Judd et al., 2002; Spichiger et al., 2004).

Des coumarines, xanthones et triterpénoides isolés des espèces de la famille Clusiaceae possèdent des activités antivirale, antifongique, anticancéreuse et pesticide (National Chemical Laboratory, 2004).

Le genre Garcinia

Garcinia est originaire d’Asie, d’Australie, d’Afrique tropicale et australe, de Polynésie, des Caraïbes et d’Amérique du Sud. Dans le monde, le genre Garcinia compte environ 250 espèces d’arbres et d’arbustes dioïques qui sont particulièrement rencontrés dans les forêts tropicales des basses terres (Sweeney, 2008a). A Madagascar, 30 espèces de Garcinia sont reconnues endémiques (Sweeney, 2008b).

Intérêts économiques et biologiques du genre Garcinia

L’utilisation de Garcinia est vaste et touche plusieurs domaines.

❖ En médecine traditionnelle
Les espèces du genre Garcinia ont de multiples applications. La décoction des écorces de G. pauciflora est utilisée comme aphrodisiaque et contre la constipation chez les enfants. Celle de G. verrucosa est employée contre les dépressions nerveuses et la gale (Boiteau, 1978).
❖ Pour la production de fruits
De nombreuses espèces de Garcinia produisent des fruits avec arille comestible. La plus connue est le mangoustanier qui est cultivé dans toute l’Asie du Sud et d’autres pays tropicaux. D’autres plantes sont moins connues mais d’importance internationale, à savoir:
– G. forbesii qui produit des petits fruits ronds et rouges au goût légèrement acide et à chair fondante,
– G. intermedia ou G. madruno dont les fruits jaunes ressemblent à des citrons plissés,
– G. prainiana qui possède des fruits constitués d’orange (Uphof, 1968).

Une épice est extraite de la partie externe des fruits ou exocarpe de Garcinia prainiana. G. multiflora est utilisé pour la saveur et la coloration de la fameuse soupe bún riêu au Vietnam. G. gummi-gutta est utilisé pour la préparation d’une épice appelée kodumpull utilisée en Asie du Sud (Uphof, 1968).

Travaux biologiques antérieurs de quelques espèces de Garcinia

Etant donné l’importance des espèces du genre Garcinia en médecine traditionnelle, de nombreuses études leur sont dédiées d’après la littérature.

Travaux chimiques antérieurs sur les espèces du genre Garcinia

Les espèces du genre Garcinia étudiées jusqu’à présent renferment différents constituants chimiques appartenant aux familles des terpènes (tritérpene et stéroïdes) et des composés phénoliques (xanthones, biflavonoïdes, flavonoïdes, biphényles et benzophénones). Deux biphényles, doitungbiphényls A et B ont été détectés de l’extrait acétonique des brindilles de Garcinia sp. (Siridechakorn et al., 2014). Deux dérivés benzoylphloroglucinols prénylés, goudotianone 1 et goudotianone 2 ainsi qu’une xanthone, 1,3,7-trihydroxy-2-isoprenylxanthone, et un triterpénoide, friédeline ont été isolés des feuilles de G. goudotiana (Mahamodo et al., 2014). A partir des écorces des tiges de G. benthami, une salimbenzophénone a été identifiée (Elya et al., 2006). Morelloflavone, morelloflavone-7″-sulfate, guttiférone sarjail, isojacareubine, 6- déoxyisojacareubine, bétuline, bétuline aldéhyde, lupéol, lupénone, euphol et stigmastérol ont été caractérisés dans G. livingstonei (Mulholland et al., 2013). Les écorces de G. lucida ont fourni l’acide putranjivique, le méthyl putranjivate, le friedéline, le cycloarténol, le 1,2-dihydroxy xanthone, le 1-hydroxy-2-méthoxy-xanthone, l’acide bétulinique, l’acide oléanolique, le β-sitostérol et le stigmastérol (Momo et al., 2011). Les produits identifiés des feuilles de G. gracilis sont l’apigénine-8-C-L-rhamnopyranosyl- (1→2)-D-glucopyranoside, le 5-hydroxyméthyl-2-furaldéhyde et l’acide vanillique (Supasuteekul et al., 2016).

Table des matières

INTRODUCTION
Premier chapitre: GENERALITES
I.1.GENERALITES SUR LES PLANTES
I.1.1. Famille Clusiaceae
I.1.1.1.Caractères généraux de la famille Clusiaceae
I.1.1.2. Intérêts économiques et biologiques de la famille Clusiaceae
I.1.1.3. Systématique des Clusiaceae malgaches
I.1.1.4. Le genre Garcinia
I.1.1.4.1. Intérêts économiques et biologiques du genre Garcinia
I.1.1.4.2.Travaux biologiques antérieurs de quelques espèces de Garcinia
I.1.1.4.3. Travaux chimiques antérieurs sur les espèces du genre Garcinia
I.1.1.5. Généralités sur Garcinia orthoclada Baker
I.1.1.5.1. Description botanique
I.1.1.5.2. Ethnobotanique
I.1.1.5.3. Travaux antérieurs sur Garcinia orthoclada
I.1.2. Famille Lamiaceae
I.1.2.1. Caractères généraux de famille Lamiaceae
I.1.2.2. Intérêt économique
I.1.2.3. Genre Tetradenia
I.1.2.3.1. Utilisations et importances économiques
I.1.2.3.2. Travaux chimique et biologique antérieurs sur les espèces du genre Tetradenia
I.1.2.4. Généralités sur Tetradenia goudotii Briq
I.1.2.4.1. Description botanique
I.1.2.4.2. Répartition géographique
I.1.2.4.3.Travaux antérieurs sur Tetradenia goudotii
I.2. GENERALITES SUR LES FAMILLES CHIMIQUES
I.2.1. Les triterpénoïdes
I.2.1.1. Les différentes classes de terpénoïdes
I.2.1.2. Squelettes de base des triterpènes pentacycliques
I.2.1.3. Biosynthèse des triterpènes
I.2.1.4. Intérêts biologiques des triterpènes pentacycliques
I.2.2. Les flavonoïdes
I.2.2.1. Définition
I.2.2.2. Biosynthèse des flavonoïdes
I.2.2.3.Classification des flavonoïdes
I.2.2.4.Distribution des flavonoïdes dans le règne végétal
I.2.2.5.Rôle des flavonoïdes dans les plantes
I.2.2.6.Importance dans l’alimentation
I.2.3.Les hydrocarbures
I.3. GENERALITES SUR LES METHODES EXPERIMENTALES
I.3.1. La Chromatographie
I.3.1.1.Définition
I.3.1.2. Les différents types de chromatographie : CCM, C.C ouvertes, CPC, CPG
I.3.1.2.1. Méthode chromatographique analytique CCM
I.3.1.2.1.1. Préparation de la plaque et élution
I.3.1.2.1.2. Révélation
I.3.1.2.2. Chromatographie d’adsorption sur colonne ouverte (CC)
I.3.1.2.3. La Chromatographie Partage Centrifuge
I.3.1.2.3.1. Principe
I.3.1.2.3.2. Choix du système biphasique pour la CPC
I.3.1.2.3.3. Avantages et inconvénients de la CPC
I.3.1.2.4.Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
I.3.2. Analyse spectroscopique
I.3.2.1.1 Les différentes parties d’un spectromètre de Masse
I.3.2.1.2. Intérêts de la spectrométrie de Masse
I.3.3. La spectrometrie de Resonance Magnetique Nucléaire R.M.N
I.3.3.1.Le spectre RMN 1H
I.3.3.2. Le spectre RMN 13C
I.3.3.3. L’expérience homonucléaire 1H1H COSY
I.3.3.4.L’expérience hétéronucléaire 1H13C HSQC
I.3.3.5.L’expérience hétéronucléaire 1H13C HMBC
Deuxième chapitre : MATERIELS ET METHODES
II.1. MATERIELS
II.1.1. Matériels végétaux
II.1.1.1. Récolte des plantes
II.1.1.2. Préparation des échantillons de plantes
II.1.2. Matériels de laboratoire
II.1.3. Matériels pour les tests antibactériens
II.2. METHODES
II.2.1. Criblage phytochimique
II.2.2. Extraction
II.2.2.1. Macération
II.2.2.2. Partage liquide-liquide
II.2.3. Test d’activités antibactérienne et antioxydante
II.2.3.1. Test d’activité antioxydante
II.2.3.2. Test d’activité antibactérienne
II.2.3.2.1. Méthode de diffusion sur gélose
II.2.3.2.2. Méthode de microdilution
II.2.4. Fractionnements chimiques des extraits
II.2.4.1. Chromatographie sur couche mince
II.2.4.2. Chromatographie d’adsorption sur colonne ouverte
II.2.4.3. Fractionnement de l’extrait AcOEt de G. orthoclada par CC
II.2.4.4. Fractionnement de l’extrait BuOH de T. goudotii par CPC
II.2.5. Méthode d’analyses spectrales
II.2.5.1. La spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase gazeuse
II.2.5.1.1. Principe du couplage CPG/SM
II.2.5.1.2. Mesure en couplage CPG/SM
II.2.5.1.3.Fragmentation en mode d’ionisation par impact électronique
II.2.5.2. Spectrométrie de résonance magnétique nucléaire (RMN)
II.2.5.2.1. La RMN 1D
II.2.5.2.2. La RMN 2D
Troisième chapitre :RESULTATS ET DISCUSSION
III.1. RESULTATS CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES SUR G. orthoclada
III.1.1. Criblage phytochimique
III.1.2. Extraction
III.1.3. Activité des extraits de G. orthoclada
III.1.3.1. Activité antibactérienne des extraits de G. orthoclada
III.1.3.2. Activité antioxydante des extraits de G. orthoclada
III.1.4. Fractionnement chimique
III.1.4.1. Fractionnement de l’extrait AcOEt par CC
III.1.4.2. Activité antibactérienne des lots TA-2-1 à TA-2-10
III.1.4.3. Activité antioxydante des lots TA-2-1 à TA-2-10
III.1.4.4. Fractionnement chromatographique du lot TA-2-1
III.1.4.5. Fractionnement chromatographique du lot TA-2-5
III.1.4.6. Fractionnement chromatographique du lot TA-25-2
III.1.4.7. Fractionnement chromatographique du lot TA-25-3
III.1.4.8. Fractionnement chromatographique du lot TA-2-6
III.1.4.9. Fractionnement chromatographique du lot TA-2-8
III.1.5. Caractérisation des composés séparés de G. orthoclada
III.1.5.1. Caractérisation des composés 1 et 2 issus du lot TA-2-1
III.1.5.2. Caractérisation des composés 3-5 issus du lot TA-252-3
III.1.5.3. Caractérisation des composés 6 et 7 issus du lot TA-252-5
III.1.5.4. Caractérisation des composés 8-13 issus du lot TA-253-1
III.1.5.5. Caractérisation du composé 14 issu du lot TA-253-7
III.1.5.6. Caractérisation des composés 8-11 et 15 issus du lot TA-26-8
III.1.5.7. Caractérisation du composé 16 du lot TA-26-9
III.1.5.8. Caractérisation du composé 17 issu du lot TA-28-3
III.1.5.9. Récapitulation des composés caractérisés dans G. orthoclada
III.2. RESULTATS CHIMIQUES ET BIOLOGIQUES SUR T. goudotii
III.2.1. Extraction
III.2.2.Activité des extraits de T. goudotii
III.2.2.1. Activité antioxydante des extraits de T. goudotii
III.2.2.2. Activité antibactérienne des extraits de T. goudotii
III.2.2.2.1. Méthode de diffusion sur gélose
III.2.2.2.2. Méthode de microdilution
III.2.3. Fractionnement chimique
III.2.3.1. Fractionnement de l’extrait BuOH par CPC
III.2.3.1.1.Choix des phases stationnaire et mobile
III.2.3.1.2.Mise en œuvre de la CPC de l’extrait BuOH
III.2.3.2. Fractionnement par CPC de la fraction ST1499-3-40
III.2.3.2.1. Choix des phases stationnaire et mobile
III.2.3.2.2. Mise en œuvre de la CPC de la fraction ST1499-3-40
III.2.4. Identification structurale des composés isolés de T. goudotii
III.2.4.1. Caractérisation du composé 18
III.2.4.2. Caractérisation du composé 19
III.2.4.3. Caractérisation du composé 20
III.3. DISCUSSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES ET WEBOGRAPHIES
ANNEXES

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