GENERALITES SUR LES ANTIOXYDANTS

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Répartition géographique

Terminalia mantaly est une espèce originaire des forêts denses de l’ouest de Madagascar, surtout le long des cours d’eau et dans les dépressions. L’espèce pousse sur tous les types de sol de 0 à 2000m, mais préfère les sols humides et les bords des cours d’eau. Elle a besoin d’un sol fertile pour mieux se développer.
La plante est repartie du Sénégal au Cameroun, jusqu’en Ouganda, Afrique centrale, orientale et australe. Djibouti, Erythrée, Ethiopie, Kenya, Niger, Somalie, Tanzanie, Ouganda.
D’après les études de Allorge (2012), les parties de la plantes renferme des tanins, des leuco anthocyanes, des flavonoïdes, alcaloïdes et des phénols.
Une analyse phytochimique quantitative montre que les feuilles contiennent 3,94% d’alcaloïdes, 14 % de saponosides, 10,13 % de flavonoïdes, 0,72% de tanins et 0,58 mg/ml de phénol selon Dlama et al. (2016).
Des travaux réalisés sur la chimie des écorces de la plante par Tchuenmogne et al. (2017) ont permis d’isoler plusieurs composés : arjunglucoside, arjungenin, stigmasterol, acide ellagique.

Etudes réalisées sur la pharmacologie

Selon Ngouyana et al. (2015), les extraits de différents organes de Terminalia mantaly sont doués de propriétés antifongiques. Un fractionnement bio guidé a permis d’accroitre l’activité antifongique des extraits bruts. La fraction la plus active a eu une CMI moyenne de 0,08 µg/L et est issue des feuilles de terminalia mantaly.
Une étude plus récente montre que l’extrait aqueux des feuilles présente également une activité antibactérienne, d’après les travaux de Dlama et al.
(2016), sur plusieurs souches : Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis et Escherichia coli.

Emplois

Emplois thérapeutiques

Terminalia mantaly compte parmi les plantes les plus sollicitées en milieu traditionnel. En effet elle est notamment utilisée contre les gastritro entérites, hypertension artériel, le diabète et les affections buccodentaires les affections cutanées et les candidoses (Yaye et al. 2011).
C’est une plante anti infectieuse dont les écorces sont utilisées en côte d’ivoire pour le traitement d’infections fongiques, ainsi que dans les soins post partum d’après Bognan et al. (2013). Les feuilles sont également employées contre la perte de voix Dlama et al. (2016).
L’écorce et le bois sont utilisés en Madagascar pour soigner la dysenterie. L’ethnomédecine africaine utilise les décoctions et infusions de feuilles dans le traitement de plusieurs pathologies (Nicolas et al., 2005).
Selon Seguena (2013), la décoction des feuilles Terminalia mantaly est prise en boisson ou en bain de vapeur pour le traitement du paludisme.
Le pétrissage des feuilles donne une pate qui ajoutée à l’eau constitue un remède éfficace pour le traitement du paludisme.

Autres emplois (Arbonnier, 2002)

Les feuilles de T. mantaly sont employées comme fourrage frais en zone urbaine. Elle est plantée dans les agglomérations comme arbre d’ombrage et ornement. C’est un arbre utilisé comme bois de construction, manches d’outils, bois de feu. Il est utilisé dans la menuiserie d’intérieur ordinaire (les portes, les fenêtres, les escaliers). Dans son habitat naturel, l’écorce et le bois sont utilisés pour la teinture.

GENERALITES SUR LES ANTIOXYDANTS

Les oxydants

Définition

Le dioxygène est un élément essentiel pour les organismes multicellulaires parce qu’il permet de produire de l’énergie en oxydant de la matière organique. Mais nos cellules convertissent une faible partie de O2 en métabolites potentiellement toxiques par leur propriété oxydante encore appelés les espèces réactives de l’oxygène (ERO) (Sabiha, 2013).

Radicaux libres

C’est une espèce chimique (atome ou molécule) possédant un électron non apparié sur une orbitale externe. Du fait de sa grande réactivité, un radical libre a une durée de vie très courte. Ces radicaux libres sont réactifs avec différents substrats biologiques tels que les lipides, protéines, l’ADN et le glucose. Parmi ces radicaux on peut citer :
• L’anion super oxyde : O2-
• Le radical hydroxyle : OH-
• Monoxyde d’azote : NO
• Radical peroxyle : ROO-

Stress oxydatif

Dans les conditions normales, les radicaux libres sont produits en permanence et en faible quantité. Cette production physiologique est parfaitement contrôlée par des systèmes de défense. On dit que la balance pro-oxydants/antioxydants est en équilibre.
Dans certaines situations, on assiste à un déséquilibre de cette balance dû soit à un déficit en antioxydants ou par suite d’une surproduction énorme de radicaux libres. C’est cet état de déséquilibre qui est appelé stress oxydant (Favier, 2006).

Conséquences

Les radicaux libres sont impliqués dans de nombreuses pathologies. Les espèces oxygènes actives réagissent avec toute une série de substrats biologiques que sont :
– Les lipides
– Les protéines
– L’ADN
– Les sucres
Les maladies du stress oxydant sont liées à l’âge et au vieillissement, par diminution des antioxydants ou par augmentation de la production de radicaux libres.
Le stress oxydatif est l’origine de cancer, cataracte, sclérose latérale amyotrophique, syndrome de détresse respiratoire aigu, œdème pulmonaire.
Le stress oxydant est aussi un des facteurs potentialisant l’apparition de maladies plurifactorielles tel que le diabète, la maladie d’Alzheimer, les rhumatismes et les maladies cardiovasculaires (Favier, 2003).
D’une manière générale les espèces réactives de l’oxygène malgré leur bienfait dans le fonctionnement de l’organisme entraine des conséquences néfastes pour l’organisme en cas de surproduction (Séne, 2016).

Les antioxydants

Définition

Les antioxydants sont définis « comme toute substance qui en faible concentration par rapport au substrat susceptibles d’être oxyde prévient ou ralentit l’oxydation de ce substrat » (Pastre et al. 2007).
Les antioxydants piègent les radicaux libres en inhibant les réactions, à l’intérieur des cellules, provoquées par les molécules de dioxygène et de peroxyde (Benbrook, 2005).

Moyens de défense contre les radicaux libres

Les mécanismes d’actions des antioxydants sont divers, incluant le captage d’oxygène singulier, la désactivation des radicaux par des réactions d’additions covalentes, la réduction de radicaux ou peroxyde, la chélation des métaux de transition (Favier, 2006). Les moyens de défense contre les radicaux libres sont d’une part d’origine endogène ou d’autre part exogène.

Les moyens de défenses endogènes

Ils peuvent être enzymatiques ou non enzymatiques

Système enzymatique

Les antioxydants enzymatiques, il s’agit principalement de trois enzymes :
 Le superoxyde dismutase (SOD)
 La catalase(CAT)
 La glutathion peroxydase(GPx) enzymes complémentaire sur la cascade radicalaire
• Superoxyde dismutase
Le rôle de la SOD est la dismutation de deux anions Superoxyde en espèces oxygènes moins réactives que sont H2O2 et O2. Le mécanisme se traduit par la réaction suivante :
SOD-(ox) + O2ꜙ SOD-(red) + O2 SOD-(red) + O2+ꜙ 2H+ SOD-(ox) + H2O2 O2ꜙ+ O2ꜙ+ 2H+ O2 + H2O2
• Catalase
Essentiellement présent dans le peroxysome et dans les érythrocytes, il est capable de transformer le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène moléculaire.
• Glutathion peroxydase (GPx)
Il est localisé dans le cytosol et dans les mitochondries. Le rôle du glutathion peroxydase est de réduire d’une part le peroxyde d’hydrogène en molécule d’eau et d’autre part en hydro peroxyde organique.

Système non enzymatique

D’après Diagne (2012) ils agissent en complexant les métaux de transition comme le fer et le Cuivre qui jouent un rôle très important dans la lipo-peroxydation bien se comportant en piégeurs de radicaux libres. Parmi eux on peut citer :
 La transferrine
 Lactoferrine
 Ceruleoplasmine
 L’albumine
 Haptoglobine
 L’acide urique
 Glucose et bilirubine.

Les moyens de défense exogènes

L’alimentation fournit avec d’importantes molécules antioxydants, est capable de contrecarrer l’action des radicaux libres. Ces derniers sont nombreux et diversifier. On peut citer entre autres exemples :
• Vitamine C
C’est un antioxydant très puissant. Elle est apportée par l’alimentation. La vitamine capte l’électron libre du radical libre qui devient une molécule ou un ion stable. Celle-ci devient un radical réduit ou régénéré.
• Vitamine E ou alpha tocophérol
C’est aussi un antioxydant puissant. Elle se trouve renfermer dans beaucoup de fruits et légumes à feuilles vertes. La vitamine E étant liposoluble, elle se fixe aux membranes et peut ainsi séquestrer les radicaux libres empêchant la propagation des réactions de peroxydation lipidique.
• Beta carotène
Elle aussi sert de précurseur à la vitamine A, elle est capable de réagir avec l’oxygène singulier et empêcher ainsi l’oxydation des constituants biologiques.
• Mangiferine
La mangiférine est une xanthooside qui provient du manguier. D’après les études de Scarrone et al, (1966), La mangiférine peut être extraite soit à partir des feuilles, soit à partir des écorces, avec un rendement de 1%. On peut l’obtenir en utilisant les fruits verts et bois vert de l’arbre. Dans ces derniers cas, on atteindrait un rendement plus élevé de l’ordre de 2,5%. Elle possède des propriétés antioxydants. Elle contribue également à la lutte contre la formation de radicaux libres. (Scarrone et al, 1966)
• Polyphénols
Les antioxydants d’origine alimentaire contribuent vraisemblablement à la défense de l’organisme contre le stress oxydant et ses conséquences. A ce titre, les polyphénols, particulièrement abondants dans une alimentation riche en produits végétaux, pourraient jouer un rôle protecteur important. (Sabiha, 2013).

Méthodes d’études des antioxydants

De nombreuses méthodes permettent d’évaluer le pouvoir antioxydant de plantes ou de molécules. La plupart des tests antioxydants consiste à étudier la disparition ou la formation d’un produit spécifique dans un milieu soumis au stress oxydatif (Séne, 2016). En effet plusieurs méthodes ont été développées vu que l’évaluation d’une méthode est insuffisante en rapport avec l’activité des composes, d’où la nécessité de varier les tests.

Test DPPH

Le principe du test repose sur le fait que le radical DPPH, qui initialement étant violet se décolore en présence d’un donneur d’électron pour se stabiliser en DPPHH de couleur jaune-blanche. Cette coloration dépend de la concentration de l’extrait. La lecture est faite au spectrophotomètre à 505 nm.
Cette décoloration est représentative de la capacité des composes phénoliques à piéger les radicaux libres indépendamment de toute activité enzymatique. Ce test permet alors d’obtenir des informations sur le pouvoir anti radicalaire direct des différentes substances phénoliques des extraits selon Bassene (2012).

Test ABTS

Le radical cation de l’acide 2,2-azino bis (3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) est instable sous forme libre. Le test ABTS est sur la capacité d’antioxydant à stabiliser le radical ABTS- de coloration bleu-vert en transformant en ABTS+ par piégeage du proton par l’antioxydant. La lecture est suivie au spectrophotomètre à 505nm.

Test de FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power)

Le test de FRAP consiste à évaluer la capacité d’un échantillon à réduire le fer ferrique Fe3+ en fer ferreux Fe2+. L’évaluation du pouvoir réducteur de l’extrait se fait par une comparaison de l’absorbance obtenue avec un mélange réactionnel contenant l’extrait avec celle d’un mélange réactionnel ne renfermant pas l’extrait (blanc).

Discussion

Extraction

L’extraction a été faite avec un mélange hydro-éthanolique dans les proportions 20v/80v. Le mélange utilisé a la capacité d’extraire des composés polaires tels que les polyphénols qui sont parmi les principaux composants des plantes à activité antioxydant (Fall et al. 2015; Sarr et al. 2015).
En effet un rendement d’extraction de 19,8% a été noté pour les feuilles.

Activités antioxydant

Test au DPPH

A toutes les concentrations testées les extraits hydro éthanolique présente une activité anti radicalaire importante (p< 0, 05) par rapport au témoin négatif. Cette inhibition du radical DPPH par les extraits est dose dépendante.
Avec le test de Fisher, on a pu comparer les concentrations entre elles. Cependant on note une différence d’activité anti radicalaire significative d’une dose à l’autre excepté entre 100 μg/ml et 50 μg/ml avec respectivement des PI de 58,42% et 53,56%.
Comparé à la référence, l’extrait des feuilles a une activité anti radicalaire 9 fois plus faible que celle de la Vitamine C avec respectivement des CI50 de 46,53 ± 1,70 et 4,93 ± 0,80.

Test ABTS

Comme pour la méthode DPPH, les extraits hydro éthanoliques des feuilles de la plante inhibent d’une manière significative le radical cation ABTS par rapport au témoin négatif à toutes les concentrations testées. En comparant les PI entre les différentes concentrations, on note qu’il n’y a pas de différence significative entre 12,5 μg/ml et 6,25 μg/ml qui ont respectivement des PI de 7,33 et 5,67.
La CI50 des feuilles obtenue avec cette méthode est de 84,6 μg/ml ± 0, 91 Compare à la vitamine C, CI50 29,53 μg/ml ± 1,27, les extraits des feuilles de la plantes sont moins actif.
Par ces deux tests (DPPH et ABTS), on constate que l’activité des feuilles est plus faible avec la méthode d’ABTS qu’avec celle de DPPH aussi bien pour la référence que l’extrait testé. Ce qui pourrait s’expliquer selon Sarr et al (2015) par la présence de substances qui présentent des bandes d’absorption à la même longueur d’onde que le radical cation ABTS+. Entrainant ainsi une augmentation de l’absorbance.

Test FRAP

L’étude du pouvoir oxydant d’un extrait nécessite en plus de l’activité anti radicalaire de déterminer leur capacité à réduire les oxydants. Le pouvoir réducteur et le pouvoir antioxydant sont deux concepts inséparables.
Selon Bassene (2012), l’étude du pouvoir réducteur d’un extrait est basée sur la réduction du fer ferrique présent dans un complexe K3Fe(CN)6 en fer ferreux. De ce fait à toutes les concentrations testées, les extraits des feuilles réduisent significativement le fer ferrique, de manière dose dépendante. Néanmoins entre les concentrations 200 μg/ml et 100 μg/ml, les pouvoirs réducteurs (PR) obtenus ne sont pas différents statistiquement (94,65% et 91,46% respectivement).
En effet le pouvoir antioxydant d’un produit est d’autant plus grand que sa concentration inhibitrice est faible.
Comparer aux études de Chyau et al. (2006) réalisées à partir des feuilles de Terminalia catappa, l’activité anti radicalaire du DPPH des feuilles de T. mantaly est supérieure à celle de T. catappa avec des CI50 respectives de 46,53 μg/ml ± 1 ,70 contre 10,4 mg/ml.
Par ces trois tests, on a déduit que l’extrait des feuilles de T. mantaly présente une activité antioxydante. Cette activité serait dû à la présence de composes doués d’activité antioxydant tels que les Tanins, Alcaloïdes, Phénols (Dlama et al., 2016).

CONCLUSION

De nos jours, bien l’industrie pharmaceutique connait un essor dans la production des médicaments, les plantes médicinales occupent une part très importante dans les structures thérapeutiques africaines.
Les recherches sur la pharmacopée traditionnelle ont permis d’acquérir des connaissances plus larges du point de vue de leur richesse en composés chimiques que de leur activité pharmacologique.
Les radicaux libres sont utiles dans certains métaboliques, mais aussi bénéfiques lorsqu’ils sont impliqués dans le rôle physiologique au niveau des réponses cellulaires. Quand il y a un déséquilibre de la balance entre ORE et les moyens de défense de l‘organisme, ces radicaux libres peuvent devenir nocifs et impliqués dans la genèse de plusieurs maladies telles que les cancers, l’athérosclérose, les arthrites et les maladies neuro dégénératives (Rezaire, 2012).
L’effet nocif au niveau cellulaire s’explique par la présence d’un électron célibataire très réactif sur une de leur orbitale susceptible de s’apparier aux électrons des composés environnants. Ces composés ainsi spoliés deviennent à leur tour des radicaux et amorcent des réactions en chaine qui sont responsables du stress oxydatif (Sene, 2016).
Avec le développement de la science de nombreuses études ont été menées sur la recherche de produits à activité antioxydante en vue de prévenir les effets néfastes des radicaux libres formés. Ces substances sont issues soit d’un système endogène, soit d’un système exogène. Ces substances antioxydants occupent une place majeure dans la prévention de certaines pathologies.
Terminalia mantaly est une espèce connue dans la médecine traditionnelle. Son emploi dans le traitement de certaines maladies telles que le diabète, les arthrites et les maladies cardiovasculaires est répandu dans plusieurs pays, d’où l’intérêt de cette étude dont l’objectif est de rechercher la propriété antioxydante de l’extrait hydro éthanoliques des feuilles de Terminalia mantaly.
Le matériel végétal était constitué de feuilles de Terminalia mantaly. Ces feuilles ont été récoltées au mois de novembre sur des pieds situés aux alentours du département odontologie à la faculté de médecine de Dakar. Les feuilles ont été séchées à l’ombre, dans une salle bien aérée puis réduites en poudre avant de procéder à l’extraction.
La recherche des conditions optimale d’extraction de molécules actives, en jouant sur les paramètres tel que la polarité du solvant, constitué une partie importante de ces travaux.
Ainsi avec 50 g de poudre extrait avec un mélange hydroéthanolique (20v/80v), le rendement d’extraction obtenu est de 19,8 %. L’extraction des feuilles montre un rendement de 19,8 %
Les réactions de caractérisation n’ont pas été faites mais des études antérieures ont montré que les feuilles de Terminalia mantaly renferment des tanins, alcaloïdes, flavonoïdes et phénols (Dlama et al. 2016).
L’activité antioxydant de l’extrait hydro éthanolique des feuilles a été étudiée en évaluant leur capacité à piéger les radicaux DPPH. et ABTS+. , mais également en étudiant leur pouvoir de réduction en évaluant leur capacité à réduire le fer ferrique par la méthode FRAP. L’acide ascorbique connu pour sa puissante propriété antioxydant a été utilisé comme référence.
A toutes les concentrations testées l’extrait hydro alcoolique des feuilles présente à dose dépendante une activité anti radicalaire significative (P< 0, 05).
Par les deux tests on note une activité radicalaire croissante de la dose la plus faible vers la plus forte. Cette activité est faible par rapport à l’activité de la vitamine C pris comme référence. Cela semble être confirme par leur CI50 respectives qui sont pour DPPH 46,53 µg /ml contre 4,93 µg /ml ± 0,80 et pour l’ABTS 84, 6 µg /ml ± 0, 91 contre 29,53 µg /ml ± 1,27.
Pour mieux évaluer le pouvoir antioxydant d’un extrait il serait intéressant en plus de l’activité anti radicalaire, de déterminer leur capacité à réduire les oxydants. Ainsi à toutes les concentrations testées l’extrait des feuilles de Terminalia mantaly réduit le fer ferrique de façon significative par rapport au blanc et ceci de manière dose dépendante. A la plus faible concentration on note un PR de 28,48% et à la dose maximale on a un PR de 94,65%.
Cette étude de l’activité antioxydant des feuilles de Terminalia mantaly évaluées par les méthodes DPPH, ABTS, et FRAP a montré que l’extrait hydro éthanolique est actif.
Tout ceci met en exergue l’effet des feuilles de Terminalia mantaly contre les effets nocifs du stress oxydatif.
Vu que l’étude a été accentuée sur les feuilles de Terminalia mantaly afin de pérenniser l’espèce, en perspectives des travaux portant sur l’activité biologique mais aussi sur l’identification des composés responsables de l’activité nous permettrons de mieux évaluer la plante.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA PLANTE
I- Systématique
II- Description botanique et répartition géographique
II.1- Description botanique
II.2- Répartition géographique
III- Etudes réalisées sur la chimie
IV- Etudes réalisées sur la pharmacologie
V- Emplois
V.1- Emplois thérapeutiques
V.2- Autres emplois
CHAPITRE II : GENERALITES SUR LES ANTIOXYDANTS
I- Les oxydants
I.1- Définition
I.2- Radicaux libres
II- Stress oxydatif
III- Conséquences
IV- Les antioxydants
IV.1- Définition
IV.2- Moyens de défense contre les radicaux libres
IV.2.1- Les moyens de défenses endogènes
IV.2.2- Les moyens de défense exogènes
V- Méthodes d’études des antioxydants
V.1- Test DPPH
V.2- Test ABTS
V.3- Test de FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power)
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES D’ETUDE
I- Matériels et méthodes
I.1- Matériel végétal
I.2- Matériel de laboratoire
I.3- Réactifs
II- Méthodes d’études
II.1- Extraction
II.2- Eude des antioxydants
II.3- Etude statique
CHAPITRE II : RESULTATS ET DISCUSSION
I- Résultats
I.1- Extraction
I.2- Test antioxidant
I.2.1- Test DDPH
I.2.2- Test ABTS
I.2.3- Etude du pouvoir réducteur : FRAP
I.2.4- Résumé des trois tests
I.2.5- Concentration inhibitrice à 50 % (CI50)
II. Discussion
II.1- Extraction
II.2- Activités antioxydant
II.2.1- Test au DPPH
II.2.2- Test ABTS
II.2.3- Test FRAP
CONCLUSION
REFERENCES

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