Les métabolites secondaires chez les plantes médicinales

Les métabolites secondaires chez les plantes médicinales

STRESS OXYDANT

Les ERO ont des rôles physiologiques très importants en agissant, à faibles concentrations, sur la régulation des réponses biologiques, la transduction du signal et autres voies de signalisation. Dans l’ensemble de nos tissus sains, les défenses anti oxydantes sont capables de faire face et détruire les radicaux produits en excès. On dit que la balance Oxydants /Antioxydants est en équilibre. Mais dans certaines situations, en raison d’une surproduction radicalaire (tabac, alcool, pollution, …) ou d’une diminution des capacités anti oxydantes (insuffisance d’apports des micronutriments antioxydants, inactivation enzymatiques) un déséquilibre entre la production des radicaux libres et le système de défense est à l’origine d’un état redox altéré de la cellule appelé stress oxydatif. Pour enrayer le stress oxydant, il faut donc aider la cellule et l’organisme par l’apport d’antioxydants secondaires (vitamine C, E, caroténoïdes, polyphénols). Les radicaux libres ne sont pas toujours néfastes, ils permettent au corps de contrôler la tonicité des muscles lisses, de combattre les inflammations et de lutter contre les bactéries.

Cependant la notion de « radicaux libres » et de « stress oxydant » est de plus en plus utilisée pour expliquer les différentes atteintes pathologiques, soit comme un facteur déclenchant, soit comme des causes de complication dans leur évolution5,6. Le stress oxydatif est le principale cause initiale de plusieurs maladies: cataracte, sclérose latérale amyotrophique, syndrome de détresse respiratoire aigu, oedème pulmonaire, vieillissement accéléré, le diabète, et les rhumatismes, maladie de Parkinson, les inflammations gastro-intestinales et l’ulcère les oedèmes et vieillissement prématuré de la peau7,8. Les lipides et principalement leurs acides gras polyinsaturés sont la cible privilégiées de l’attaque par le radical OH°, réaction appelée la peroxydation lipidique. Les conséquences seront différentes : l’attaque des lipides circulants aboutit à la formation de LDL oxydées qui, captés par des macrophages, forment le dépôt lipidique de la plaque d’athérome des maladies cardiovasculaires ; l’attaque des phospholipides membranaires modifient la fluidité la perméabilité de la membrane, aboutissant à la désorganisation complète de la membrane, et altérant de ce fait le disfonctionnement de nombreux récepteurs et transporteurs et la transduction des signaux9,10.

Les ERO peuvent provoquer des lésions des acides nucléiques susceptibles d’entraîner des mutations ou d’altérer l’expression des gènes. Certains affectent les bases, d’autres induisant des cassures dans les brins. Ils conduisent à la dénaturation oxydante des acides aminés et par conséquent modifient les structures primaires, secondaires et tertiaires des protéines. Par ailleurs, le glucose peut s’oxyder dans des conditions physiologiques, en présence de traces métalliques. En libérant des cétoaldehydes, H2O2 et OH°, qui entraînent la coupure de protéines et leur glycation par attachement du cétoaldéhyde. Ce phénomène de glycosoxydation est très important chez les diabétiques et contribue à la fragilité de leurs parois vasculaires et de leur rétine11. Le stress oxydant serait également impliqué dans les maladies neurodégénératives, notamment la maladie d’Alzheimer où la mort neuronale pourrait être liée à un phénomène d’apoptose impliquant les radicaux libres. Enfin, les radicaux libres semblent également jouer un rôle non négligeable dans la cancérogenèse, puisque ces espèces peuvent être responsables de mutations dans l’ADN, ce qui constitue un facteur de risque dans l’initiation et le développement du cancer12. Pour faire face à ces produits oxydants, le corps humain possède tout un arsenal de défense qualifié d’antioxydants. De plus, de nombreuses molécules d’origine naturelle ou issues de Synthèses organiques sont étudiées pour leurs propriétés anti oxydantes et leur contribution dans la lutte contre les espèces oxydantes de l’organisme13.

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES

Au cours de la présente étude ayant pour objectif la recherche de nouveaux composés naturels à intérêt thérapeutique de trois espèces végétales Algériennes choisis, à savoir Pistacia lentiscus, Rhamnus alaternus et les graines de moutarde Brassica nigra et Brassica juncea choisies sur la base de leurs large utilisations en médecine traditionnelle locale ont fait l’objet d’un screening phytochimique afin de mettre en évidence les différents phyto constituants présents au sein de ces plantes. Les huiles essentielles de toutes les espèces étudies extraites par hydrodistillation en utilisant le dispositif Clevenger est obtenue avec un rendement quantitatif. L’application de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse (CG/MS) comme moyen d’analyse, nous a permis l’identification de plusieurs composés avec des pourcentages différentes.L’analyse montre la présence de deux produits majoritaires :3,4-Xylyl isothiocyanate (45.56%) pour de l’huile essentielle des graines noir Brassica nigra et le cyclopentyl isothiocyanate (40.73%) pour l’huile essentielle des graines jaunes Brassica juncea. Le produit sinapine thiosinal a été également séparé de ces graines.

D’autre part, les analyses effectuées sur l’huile essentielle de la Pistacia lentiscus sont révélées la présence de deux produits majoritaires : Le Terpinene-4-ol (41.24%) et le β-caryophyllene (12.62%), un alcaloïde iso quinoléine a été séparé. Les tests préliminaires réalisés sur la plante Rhamnus Alaternu sont mis en évidence la présence des flavonoïdes, des alcaloïdes, des tanins galliques et catéchiques, des coumarines, des saponosides, des oses et des holosides et, des mucilages. Les essais phytochimiques effectués sur les extraits des graines de moutarde Noir et Jaune ont révélé la présence des alcaloïdes, saponosides, coumarines, stérols et tritèrpenes. Les tests préliminaires réalisés sur la plante pistacia lentiscus ont mis en évidence la présence des flavonoïdes, des tanins, des coumarines, des stérols, des saponosides, et des triperpènes. L’évaluation de l’activité antioxydante des extraits et des huiles essentielles des différentes espèces étudiées a été abordée selon la méthode de DPPH. Nos résultats témoignent l’activité antioxydante in vivo par l’inhibition du pouvoir oxydant du DPPH pour toutes les espèces étudiées. L’IC50 pour la plante pistacia lentiscus est 0.39mg/ml, et pour l’huile essentielle des deux graines de moutarde jaune et noir est respectivement sont 0.59mg/ml et 0.48mg/ml.

Les extraits méthanolique des graines de Brassica Nigra et graines de Brassica juncea présentent un bon pouvoir antioxydant dont leur IC50 est respectivement sont 0.88mg/ml et 0.87mg/ml. Les extraits de la plante fraction B Eu-alaternus et la fraction C Myrtifolia présentent un pouvoir antiradicalaire les plus élevé suivi par les autres extraits fraction C Eualaternus 97.75mg/ml et fraction B Myrtifolia 155.3mg/ml. Nous constatons que les composés de type alcaloïde isoquinoléine contenus dans la plante, sont doués d’un pouvoir antioxydant important, nous pouvons également supposer que l’activité antioxydante dépend essentiellement du nombre des groupements hydroxyles, leur position, et les radicaux liés au squelette moléculaire. A la lumière de ces résultats nous pouvons mettre en évidence le pouvoir préventif de nouveaux antioxydants naturels de ces plantes contre l’apparition et l’évolution de certaines maladies liées au stress oxydant. Suite à l’étude de la toxicité in vivo sur des rattes, nous pouvons conclure que la dose létale de l’extrait de la plante Eu-alaternus est de 500mg/kg et 250mg/kg pour Myrtifolia.

Il nous a été très difficile d’interpréter la mortalité, il serait préférable et souhaité d’investiguer dans le temps le lieu de causalité entre le décès des rattes et la dose administré et réaliser une étude nécrologique (autopsie) des rattes mortes ainsi qu’une étude anatomohistologique des organes atteint. Les résultats que nous avons dégagés peuvent confirmer la validité de l’utilisation tradi-médicinale de cette plante contre le cancer. Sa prescription chronique pour les malades pourrait éviter les complications à long terme de cette pathologie. Cette investigation est évidemment loin d’être aboutie, il convient de dire qu’en perspective, évaluation de l’activité anticancéreuse des composés majoritaires isolés devra être réalisé. De plus, l’étude des mécanismes d’action de ces principes sur l’organisme sain et malade devra être envisagée. Elle aboutira à une optimisation de l’activité antioxydante et sur le cancer et éventuellement à d’autres activités pharmacologiques qui seront alors envisageable.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre I : Les métabolites secondaires chez les plantes médicinales
I. Introduction
II. Les alcaloïdes
II.1. Définition
II.2. Classification
II.2.1 Les alcaloïdes hétérocycliques
II.2.2. Les alcaloïdes de type pyrrolidine
II.2.3. Les alcaloïdes de type indole
II.2.4. Les alcaloïdes de type isoquinoline
II.2.5.Les alcaloïdes avec un atome d’azote exo cyclique ou aliphatique
II.2.6. Alcaloïdes stéroïdiens
II.3. Propriétés physico-chimiques
II.4. Propriétés pharmacologiques
II.5. Extraction et isolement des alcaloïdes
II.6. Activités anti oxydantes
II.7. Fonction
III. Les Flavonoïdes
III.1. Définition
III.2.Localisation
III.3.Répartitions botanique
III.4.Classification
III.4.1.Flavone
III.4.2.Flavonol
III.4.3.Dihydroflavonol
III.4.4. Flavanone
III.4.5.Flavanol
III.4.6. Isoflavone
III.4.7.Neoflavone
III.4.8.Chalcone
III.4.9. Aurone
III.4.10.Anthocyane
III.5. Activités thérapeutiques des flavonoïdes
a- Activité anti oxydante
b- Activité anti inflammatoire
c- Activité antivirale
d- Activité anti ulcéreux
e- Activité antibactérienne
f- Activité cancéreux
g- Activité antifongique
h- Activité antiallergique
i- Protection vasculaire
j- D’autres effets biologiques
k- Autre utilisation des flavonoïdes
III.6. Biosynthèses des flavonoïdes
IV. Les tanins
IV.1. Définition
IV.2. Type et structure
IV.2.1. Les tanins hydrolysables
IV.2.2. Les tanins condensés
IV.3. Propriétés pharmacologiques des tanins
V. Les anthracéniques
V.1. Définition
V.2. Classification
V.2.1. Les génines
V.2.2. Les hétérosides
V.3. Les propriétés physico-chimiques
V.4. Extraction des anthracéniques
V.5. Propriétés pharmacologiques
VI. Les coumarines
VI.1. Définition
VI.2. Classification
VI.3. Domaines d’applications
VI.4. Propriétés physico-chimiques
VI.5. Biosynthèse des coumarines
VI.5.1. Biosynthèse des coumarines simples
VI.5.2. Biosynthèse des furano-et des pyrano- coumarines
VII. Les saponines
VII.1. Définition
VII.2. Structure chimique
VIII. Les huiles essentielles
VIII.1. Définition
VIII.2. Répartition
VIII.3. Propriétés physico-chimiques des HE
VIII.4. Compositions chimiques
VIII.4.1. Les composés terpéniques
VIII.4.1.a. Les mono terpènes
VIII.4.1.b. Les sesquiterpènes
VIII.4.2. Les composés aromatiques
VIII.5. Toxicité des huiles essentielles
VIII.6. Domaines d’applications des HE
– Domaines du parfumerie/cosmétique
– Domaines d’alimentation
– Domaine de médecine
VIII.7. La conservation des HE
VIII.8. Procédés d’extractions des HE
VIII.8.1. La distillation
VIII.8.1.a. La hydro distillation
VIII.8.1.b. La distillation par entrainement la vapeur
VIII.8.2. L’extraction par l’enfleurage
VIII.8.3. L’extraction par les solvants volatils
VIII.8.4. L’extraction par expression
VIII.8.5. L’extraction par micro-onde
VIII.8.6. L’extraction par ultrason
VIII.8.7. Extraction au fluide supercritique
VIII.9. Le rendement des huiles essentielles
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre II : Travaux antérieurs des plantes étudiées.
Introduction
I.Présentation de la plante Rhamnus alaternus
I.1. Généralités
I.2. Ecologie et répartition géographique
I.3. Description botanique
I.4. Classification
I.5. Usages et propriétés thérapeutiques de la plante
I.6. Travaux antérieurs sur la Rhamnus alaternus
II.Présentation des graines de moutarde noir et jaune
II.1. Généralités
II.2.Classification
II.3.Nomenclature
II.4.Description botanique de la plante de moutarde
II.5. Description des graines de moutarde noir………
II.6. Description des graines de moutarde jaune
II.7. Usages et propriétés thérapeutiques
II.8. Composition chimique
II.9. Huile essentielle de la moutarde
III. Présentation de la plante Pistacia lentiscus
III.1. Généralités
III.2. Description botanique
III.3. Classification
III.4. Usages et propriétés thérapeutiques de la plante
III.5. Travaux antérieurs sur la Pistacia lentiscus
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre III : Séparation et détermination structurales des composés isolés.
I.Introduction
II.Tests phytochimiques préliminaires
II.1. Résultats des tests phytochimiques
II.2. Discussion des résultats
III. Extraction de l’huiles essentielle
III.1. Matériel végétal
III.1.1. Extraction de HE
III.2. Les conditions d’analyse CPG/SM
III.3. Résultats et discussion
III.3.1. Chromatographie gazeuse couplée a la masse
III.4. Discussion des résultats
IV.Extraction des alcaloïdes de la plante Rhamnus alaternus
IV.1. Analyse chromatographique sur couche mince CCM
IV.2. Interprétations des spectres RMN
V.Extraction des alcaloïdes de Brassica nigra et Brassica juncea
V.1. Protocole d’extraction
V.2. Séparation par chromatographie sur colonne
V.3. Résultats et discussion
Conclusion
Références bibliographiques
Chapitre IV : Contribution à l’étude de l’effet antioxydant des extraits aqueux.. Etude in vivo de la toxicité des extraits des sous espèces Myrtifolia et Eu- alaternus chez les rats.
I Introduction
II Stress oxydant
III Évaluation de pouvoir antioxydant
III.1. L’activité Anti Oxydante
III.2. Définition
III.a. Mise en évidence de l’activité antioxydante des deux graines de moutarde
III.a.1Discussion
III.b. Mise en évidence de l’activité antioxydante des deux espèces Myrtifolia et eu-alaternus
III.b.1. Discussion
III.C. Mise en évidence de l’activité antioxydante de Pistacia lentiscus
III.c.1. Discussion
IV.Etude de la toxicité des extraits des sous espèces Myrtifolia et eu-alaternus
IV.1.Préparation des animaux
IV.2. Préparation des extraits
IV.3. Etude de la toxicité des extraits
IV.4. Interprétation des résultats de la toxicité
IV.5. Discussion des résultats
Conclusion
Références bibliographiques
Conclusion générale et perspectives
Annexe

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