ORIGINE BIOSYNTHETIQUE DES CONSTITUANTS DES H.Es

ORIGINE BIOSYNTHETIQUE DES CONSTITUANTS DES H.Es

REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES HUILES ESSENTIELLES

Selon la pharmacopée européenne : H.E est «un produit odorant, généralement de composition complexe, obtenu à partir d’une matière première végétale botaniquement définie, soit par entraînement à la vapeur d’eau, soit par distillation sèche, ou par un CHAPITRE I REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES HUILES ESSENTIELLES 6 procédé mécanique approprié sans chauffage. L’H.E est le plus souvent séparée de la phase aqueuse par un procédé physique n’entraînant pas de changement significatif de sa composition». Il s’agit d’un mélange de composés lipophiles, volatils et souvent liquides, synthétisés et stockés dans certains tissus végétaux spécialisés. Extraites de la plante grâce à des procédés physiques, les H.Es sont responsables de l’odeur caractéristique de la plante. I.2.2 Répartition, localisation, formation Les H.Es se rencontrent dans tout le règne végétal. Cependant, elles sont particulièrement abondantes chez certaines familles telles que : les Conifères, les Rutacées, les Ombellifères, les Myrtacées, etc…Elles se localisent dans toutes les parties vivantes de la plante et se forment dans le cytoplasme de cellules spécialisées. I.2.2.1 Répartition Les H.Es sont largement répandues dans le monde végétal. Elles se trouvent en quantité appréciable chez environ 2000 espèces réparties en 60 familles. A titre d’exemple, nous citerons certaines d’entre elles : Les Asteraceae (armoise, camomille, pissenlit…), les Lamiaceae (basilic, lavande, menthe, patchouli, romarin, thym…). I.2.2.2 Localisation Ces essences peuvent se rencontrer dans toutes les parties vivantes de la plante comme les sommités fleuries de la lavande, les rhizomes du gingembre, les racines du vétiver, les graines de la muscade, les fruits de l’anis, les fleurs du rosier, les feuilles de l’eucalyptus, les écorces du cannelier, le bois du camphrier, etc.… Elles sont souvent plus concentrées dans les brindilles, les fleurs et les graines. Selon l’organe producteur, l’H.E peut avoir des propriétés et un usage totalement différents. C’est le cas de l’oranger amer : citrus aurantium var. amara qui fournit différentes H.Es l’une à partir de ses feuilles, une autre à partir de ses fleurs ainsi qu’une essence extraite de l’écorce des zestes de ses fruits. Ces 3 substances aromatiques diffèrent par leur composition, leur parfum et leurs propriétés médicinales. CHAPITRE I REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES HUILES ESSENTIELLES 7 I.2.2.3 Formation Les H.Es, produites par les végétaux supérieurs, sont élaborés par les glandes sécrétrices qui se trouvent sur presque toutes les parties de la plante (tige, feuilles, fleurs, etc…).Elles sont sécrétées au sein du cytoplasme de certaines cellules où elles se rassemblent sous forme de petites gouttelettes. Ensuite elles sont stockées dans des cavités résultant de la fusion de plusieurs cellules. La synthèse et l’accumulation des H.Es s’accompagnent de structures histologiques spéciales, différenciées et variables suivant les familles botaniques. Les cellules sécrétrices sont souvent localisées sur ou à proximité de la surface de la plante ce qui facilite leur émission. En effet, lorsque la température est assez élevée, les essences traversent la paroi cellulaire et la cuticule sous forme de vapeur vers l’extérieur d’où le dégagement des parfums des fleurs. I.2.3 Rôle des huiles essentielles chez les plantes Les H.Es émises par les plantes sous forme de vapeur ont des fonctions multiples dans la nature. Actuellement, il est souvent difficile de les préciser dans tous les cas. En effet, expérimentalement il a été établi qu’elles interviennent dans les interactions « végétaux animaux ». Ainsi, elles constituent un moyen de communication (langage chimique). Certaines essences attirent les insectes et favorisent la pollinisation. Elles peuvent paralyser les muscles masticateurs des agresseurs par les propriétés toxiques et inappétentes des substances qu’elles contiennent. Elles protègent les cultures en inhibant la multiplication des bactéries et des champignons, de même qu’elles inhibent la germination et la croissance. En outre, elles exhalent une variété de goût et d’odeur dans l’atmosphère. C’est pourquoi, beaucoup d’entre elles sont employées comme saveurs et condiments en cuisine. Il convient enfin de signaler que pour les plantes des régions désertiques, les vapeurs de l’huile saturent l’air autour de la plante et permettent de maintenir une certaine humidité qui empêche la température d’augmenter d’une manière excessive pendant le jour et la baisser au cours de la nuit. Toutefois, la fonction des H.Es au sein de la plante reste encore un phénomène assez obscur. CHAPITRE I REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES HUILES ESSENTIELLES 8 I.3 METHODES D’EXTRACTION Le mot extraction est formé de deux mots latins : « ex »et « tractum » qui signifie tiré à l’extérieur. On peut dire que le mot extraction désigne l’action de séparer une substance quelconque du composé dont elle fait partie. Il existe de nombreux procédés d’extraction des substances aromatiques végétales. Ces opérations délicates permettent de capter les aspects les plus subtils et les plus délicats de la plante, sans les détruire ou les altérer. Le choix de la technique dépend de la localisation histologique de l’essence dans le végétal et de son utilisation dans les diverses industries. Les procédés d’extraction sont regroupés en deux classes :  Procédés classiques  Procédés modernes

Méthodes de distillation à la vapeur d’eau

On utilise principalement deux méthodes de distillation : l’entraînement à la vapeur d’eau et l’hydro-distillation. Une autre technique est proposée depuis une dizaine d’années. Il s’agit de l’hydro-diffusion. a) L’entraînement à la vapeur d’eau : L’entraînement à la vapeur d’eau est le plus ancien des procédés d’extraction des H.Es à partir des végétaux. Dans ce système d’extraction, le matériel végétal est soumis à l’action d’un courant de vapeur sans macération préalable. Les vapeurs saturées en composés volatils sont condensées puis décantées. Ce procédé permet de traiter les matières végétales sensibles qui pourraient souffrir d’une ébullition prolongée. Il est encore de nos jours le plus utilisé car sa mise en œuvre facile et l’utilisation de la vapeur d’eau disponible et à bas prix constituent ses principaux avantages. Cependant il faut tenir compte du fait que la température de la vapeur d’eau varie au cours de l’entraînement de l’huile; elle est légèrement basse au début de l’extraction et la vapeur d’eau ne peut entraîner que les constituants très volatils, elle augmente graduellement et les constituants à points d’ébullition élevés sont entrainés. La composition de l’huile obtenue en fin du processus d’extraction est alors différente de celle obtenue au début. Parmi les inconvénients de ce procédé, on note la formation CHAPITRE I REVUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES HUILES ESSENTIELLES 9 d’artefacts et la difficulté d’extraire les produits odorants peu volatils ou ceux appréciablement solubles dans l’eau. Depuis son élaboration par Ibn-Sina, la technologie de ce procédé n’a pratiquement pas évolué. Cependant la recherche dans ce domaine s’est orientée vers la maitrise et l’optimisation des paramètres liés aussi bien aux particularités du matériel végétal qu’au procédé lui-même b) L’hydro-distillation : L’hydro-distillation consiste à immerger la matière première dans un bain d’eau. L’ensemble est porté à ébullition. Elle est généralement conduite à pression atmosphérique. La distillation peut s’effectuer avec ou sans recyclage de la phase aqueuse obtenue lors de la décantation. Il existe différents procédés d’hydrodistillation L’hydro-distillation sous pression : C’est une technique de choix pour les huiles difficilement distillables. On traite ainsi certaines matières premières dont les constituants ne peuvent être entraînés par la vapeur à pression atmosphérique du fait de leur masse moléculaire élevée, comme par exemple le bois de santal, le clou de girofle, etc…Bien que le procédé sous pression conduise à une amélioration du rapport d’entraînement donc à des économies d’énergie, l’influence d’une température élevée (supérieure à 100°C) sur la qualité de l’H.E donne lieu à certains artefacts. D’autre part, le prix et les contraintes des équipements nécessaires contribuent à freiner l’utilisation de ce procédé. b.2) Le système de thermo pompage : Le séparateur Tournaire consiste à pomper la chaleur du condenseur et à l’utiliser pour la production de vapeur de telle sorte que l’on se retrouve en présence d’un cohobage en phase gazeuse. Les économies d’énergie calorifique et d’eau de refroidissement se situeraient entre 60 et 90%1. c) L’hydro-diffusion : Comme dans le cas de l’entraînement à la vapeur sèche, le matériel végétal n’est pas en contact direct avec l’eau mais avec la vapeur. Cependant le principe consiste à faire circuler celle-ci de haut en bas au travers du végétal. Dans ces conditions les cellules végétales sont soumises à une action « osmotique » du flux de vapeur d’eau. L’extrait associé à l’eau condensée au contact du végétal s’écoule vers un collecteur. Le problème soulevé par cette technique est la récupération des composés aromatiques. On privilégie, en effet, l’extraction des constituants les plus polaires et on doit faire appel à la centrifugation. En revanche, ce procédé évite grand nombre d’artefacts liés à une température excessive. Il donne des produits de qualité, riches en composés oxygénés, même de faible volatilité, qui sont généralement les plus recherchés

Table des matières

INTRODUCTION
GÉNÉRALE
Chapitre I : Revue bibliographique sur les huiles essentielles
I.1 INTRODUCTION
I.2 GÉNÉRALITÉS SUR LES HUILES ESSENTIELLES
I.2.1 Définition des huiles essentielles
I.2.2 Répartition, localisation, formation
I.2.2.1 Répartition
I.2.2.2 Localisation
I.2.2.3 Formation
I.2.3 Rôle des huiles essentielles chez les plantes
I.3 METHODES D’EXTRACTION
I.3.1 Procédés classiques
I.3.1.1 Méthodes de distillation à la vapeur d’eau
I.3.1.2 Autres méthodes
I.3.2 Procédés modernes
I.3.2.1 Hydro-distillation par micro-ondes
I.3.2.2 Turbo distillation
I.3.2.3 Hydro-distillation assistée par ultrasons
I.3.2.4 Extraction par fluide à l’état supercritique
I.4 CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES
I.5 COMPOSITION CHIMIQUE
I.5.1 Terpénoïdes
II.5.1.2 Monoterpènes
I.5.1.3 Sesquiterpènes
I.5.1.5 Sesterpènes
I.5.1.6 Triterpènes
I.5.1.7 Tétraterpènes
I.5.1.8 Polyterpènes
I.5.2 Phénylpropanoïdes
I.5.3 Composés d’origine variée
I.6 VARIABILITE
I.6.1 Facteurs extrinsèques
I.6.1.1 Origine géographique
I.6.1.2 Facteurs écologiques
I.6.2 Facteurs intrinsèques
I.6.2.1 Origine botanique
I.6.2.2 Origine chimiotypes
I.6.2.3 Sites producteurs
I.6.3 Cycle biologique
I.6.4 Conservation du matériel végétal
I.6.5 Facteurs technologiques
I.7 ORIGINE BIOSYNTHETIQUE DES CONSTITUANTS DES H.Es
I.7.1 Biosynthèse des dérivés terpéniques
I.7.2 Biosynthèse des dérivés du phénylpropane
I.8 PROPRIETES PHARMACOLOGIQUES ET UTILISATION
THERAPEUTIQUE
I.9 DOMAINES D’UTILISATION
I.9.1 En pharmacie
I.9.2 En parfumerie et en cosmétique
I.9.3 En agroalimentaire
I.9.4 En aromathérapieI.9.5 En application particulière
I.10 MODE D’ADMINISTRATION
I.11 TOXICITEI.12 PRECAUTION D’EMPLOI
I.13 IMPORTANCE ECONOMIQUE
I.14 CONTROLE DE QUALITE
I.15 CONCLUSION
REFERENCESChapitre II : Extraction et caractéristiques physico-chimiques de l’H.E de G.
alypum
II.1 INTRODUCTIONII.2 PRÉSENTATION DES GLOBULARICEAE
II.2.1 Appareil végétatif
II.2.2 Appareil reproducteur
II.3 ÉTUDE BOTANIQUE DE GLOBULARIA ALYPUM
II.3.1 Classification et systématique
II.3.2 Écologie et habitat
II.3.3 Période de récolte
II.3.4 Constituants chimiques
II.4 USAGE ET PROPRIÉTÉS THÉRAPEUTIQUES
II.5 TESTS CHIMIQUES DE DÉTECTION DES PHYTOCONSTITUANTS À PARTIR DU
VÉGÉTAL ÉPUISÉE A L’ÉTHANOL
II.5.1 Alcaloïdes
II.5.2 Anthracénosides et les anthocyanosides
II.5.3 Composés réducteurs
II.5.4 Flavonoïdes
II.5.5 TaninsII.5.6 Hétérosides
II.6 DÉTERMINATION DE L’HUMIDITÉ DE LA PLANTE
II.7 EXTRACTION DE L’HUILE ESSENTIELLE DE LA GLOBULAIRE
II.7.1 Matériel botanique
II.7.2 Mode d’extraction utilisée
II.7.2.1 Relargage
II.7.2.2 Décantation
II.7.2.3 Séparation
II.7.2.4 Etude des paramètres influençant le rendement en huile essentielle
II.7.2.4.1 Influence de la masse de la matière végétale sèche sur le rendement (Hydro
module
II.7.2.4.2 Influence de la durée d’extraction sur le rendement
II.7.2.4.3 Influence de l’état de la matière végétale sur le rendement
II.7.2.4.4 Influence de la période de récolte sur le rendement
II.7.2.4.5 Influence du broyage des feuilles de la plante sur le rendement
II.8 CARACTÉRISATION DE L’HUILE ESSENTIELLE EXTRAITE
II.8.1 Analyse des propriétés organoleptiques
II.8.2 Analyse des propriétés physico-chimiques
I.6 CONCLUSION
REFERENCES
Chapitre III : composition chimique de l’huile essentielle de Globularia alypum
III.1 INTRODUCTION
III.2 MATERIEL ET METHODES D’ANALYSE
III.2.1 Matériel végétal
III.2.2 Méthodes d’identification des constituants chimiques de l’H.E
III.2.2.1 Chromatographie en phase gazeuse (CPG
III.2.2.2 Spectrométrie de masse (SM)
III.2.2.3 Couplage chromatographie en phase gazeuse-spectroscopie de masse CPG/MS
III.2.3 Analyse par chromatographie en phase Gazeuse couplée à la
Spectrométrie de Masse (CPG/SM
III.3 RESULTATS ET DISCUSSION
III.3.1 Identification des composés
III.3.2 Composition chimique de l’H.E de Globularia alypum L
III.3.3 Comparaison de la composition chimique de l’H.E de Globularia
alypum L. extraite avec les essences de l’est algérienIII.4 CONCLUSIONREFERENCESChapitre IV : Activité antioxydante de l’huile essentielle de Globularia alypum
IV.1 INTRODUCTION
IV.2 GÉNÉRALITES SUR LE STRESS OXYDATIF ET LES SYSTEMES D’OXYDATION
IV.2.1 Radicaux libres
IV.2.1.1 Différents types des radicaux libres
IV.2.1.2 Production des radicaux libres
IV.2.1.3 Structures cibles essentielles des radicaux libres
IV.2.2 Stress oxydatif
IV.2.3 Antioxydants
IV.2.3.1 Classification des antioxydants
IV.2.3.2 Mécanismes d’action des antioxydants
IV.3 ÉVALUATION DU POUVOIR ANTIOXYDANT DE L’H.E DE G. ALYPUM
IV.3.1 Test de piégeage du radical DPPH
IV.3.2 Test du blanchissement du β-carotène (BBC
IV.3.3 Test de la réduction du fer (FRAP
IV.4 RESULTATS ET DISCUSSION
IV.4.1 Activité des radicaux libres sur de DPPH
IV.4.2 Méthode du blanchissement du β-carotène
IV.4.3 Test de réduction du fer (FRAP
IV.4.4 Comparaison entre les différents tests effectués
IV.5 CONCLUSION
REFERENCES
CONCLUSION GÉNÉRALE
ANNEXES

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