Soutenance mémoire
Les huiles essentielles (HE) sont le parfum des plantes. Lorsque nous humons une rose, épluchons une orange ou fripons une feuille de menthe ou de romarin entre les doigts, c’est l’huile essentielle qui est en train de se volatiliser qui nous fait éprouver cette sensation olfactive si agréable. Les HE sont à la fois des parfums et des remèdes naturels [1]. L’histoire de l’aromathérapie naquit ainsi et, avec les progrès de la science, de nouveaux principes actifs et de nouvelles propriétés pharmacologiques ont permis de faire des plantes aromatiques et médicinales (PAM) d’authentiques médicaments [2]. En Afrique de l’Ouest, les plantes aromatiques présentent un potentiel énorme pour améliorer les revenus des populations des zones rurales et périurbaines qui s’adonnent au quotidien à l’agriculture. La majorité de ces plantes (plus de 80%) pousse spontanément dans les régions tropicales et dans les pays en voie de développement [3,4]. En outre, la présente étude part du constat que le marché des HE est un secteur florissant et qu’un industrie artisanale et un savoir faire existent déjà. Il s’agit aujourd’hui de le développer pour faire de cette activité une source supplémentaire de revenus et un outil de développement durable. Elle pourra aussi bien viser le marché de l’industrie cosmétique, des détergents, de l’agroalimentaire que de la médecine.
Les myrtacées, grande famille aromatique de 130 genres (Eucalyptus, Eugenia, Melaleuca etc.) et 3000 espèces sont d’une très grande longévité et habite dans le bassin méditerranéen et en Afrique subsaharien. Le genre Eucalyptus compte 600 à 700 espèces [3] (Eucalytusglobulus, Eucalyptus citriodora, Eucalyptus tereticonis, Eucalyptus camaldulensisetc.) connues pour leur intérêt économique et médicinal. Au Sénégal, comme dans de nombreux pays d’Afrique les plantes aromatiques sont largement utilisées par les tradipraticiens pour leurs propriétés pharmacologiques [5,6].
Du fait de la méconnaissance de leurs valeurs ajoutées éventuelles, les plantes aromatiques sont sous estimées par les populations qui, pourtant, n’ignorent pas leurs propriétés naturelles intrinsèques. Le renforcement de la recherche pour une meilleure connaissance de la composition chimique et des propriétés physico-chimiques des huiles essentielles s’impose pour tirer profit de leurs opportunités. L’objectif général de cette étude est la caractérisation des extraits de l’huile essentielle d’une plante de la famille des Myrtacées : Eucalyptus alba, et essais de comparaison chimiotaxonomique avec une plante de la pharmacopée sénégalaise Eucalyptus camaldulensis toutes deux originaires d’Australie et introduites au Sénégal.
PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES
Une HE a une composition moléculaire complexe qui lui confère des vertus uniques. Elle ne contient ni protéines, ni lipides, ni glucides, ne renferme pas de minéraux ni de vitamines : elle n’a donc aucune valeur nutritionnelle [13].
Propriétés physiques
À température ambiante, les HE sont liquides. À basse température, certaines HE cristallisent : celles d’anis, de menthe des champs ou de thym saturéioïde lorsque les flacons sont stockés au réfrigérateur. Les HE sont volatiles, ce qui les oppose aux “huiles fixes” ou “huiles végétales”. Les HE sont très solubles dans les huiles grasses qui constituent un très bon véhicule lorsque l’on souhaite les diluer. De caractère liposoluble, les HE ne se dissolvent pas dans l’eau. Elles possèdent un indice de réfraction élevé et ont souvent un pouvoir rotatoire du fait de la forte présence des carbones asymétriques dans les composés chimiques. La plupart d’entre elles sont colorées. Les HE sont altérables, sensibles à l’oxydation, mais ne rancissent pas [13].
Propriétés chimiques
Une huile essentielle renferme majoritairement des terpènes volatils, issus de la condensation d’unités isopréniques, et des dérivés aromatiques dérivés du phénylpropane .
Les composés terpéniques
Seuls les monoterpènes C10 et les sesquiterpènes C15 peuvent être extraits par distillation, les diterpènes C20 et les triterpènes C30 ne peuvent pas être entraînés par la vapeur d’eau, leur point d’ébullition étant trop élevé. Ces monoterpènes et sesquiterpènes sont classés selon leurs fonctions et leurs structures :
➤ Fonctions : alcools (géraniol, linalol), esters (acétate de linalyle), aldéhydes (citral, citronellal), cétones (menthone, camphre, thuyone), éther-oxydes (cinéole) ;
➤ Structures : linéaire (farnésène, farnésol), monocyclique (humulène, zingiberène), bicyclique (cadinène, caryophyllène, chamazulène) ou tricyclique (cubébol, patchoulol, viridiflorol) [13].
Composés aromatiques dérivés du phénylpropane
Les composés aromatiques dérivés du phénylpropane sont beaucoup moins fréquents dans les huiles essentielles que les monoterpènes et sesquiterpènes. On peut citer par exemple l’acide cinnamique et l’aldéhyde cinnamique (HE de cannelle), l’eugénol (HE de girofle), l’anéthol et l’aldéhyde (HE de badiane, d’anis, de fenouil), ainsi que le safrole (HE de sassafras). Les lactones dérivées des acides cinnamiques, comme les coumarines, sont pour la plupart entraînables par vapeur d’eau et ainsi présentes dans certaines huiles essentielles (ex. HE de céleri) [13].
FACTEURS DE VARIABILITE DES HUILES ESSENTIELLES
Plusieurs facteurs peuvent déterminer la qualité de l’huile essentielle: la garantie de la reconnaissance botanique; l’organe producteur de l’HE; le chémotype ou chimiotype de la plante; le mode de culture; et l’organisme certificateur de la garantie biologique
➤ La garantie de la reconnaissance botanique correspond au nom latin exact de la plante à l’origine de l’extraction de l’huile essentielle. Par exemple : Ocimum basilicum L. pour le basilic tropical ou Ocimumsanctum L. pour le basilic sacré. La précision éventuelle de la variété utilisée permet aussi d’éviter des confusions, la composition et, par conséquent, les propriétés des HE pouvant différer d’une variété à une autre.
➤ Selon l’organe producteur, l’HE peut avoir des propriétés et un usagetotalement différents. C’est le cas de l’HE d’oranger amer par exemple, dont la distillation des feuilles permet l’obtention d’HE de petit grain bigarade, riche en esters (acétates de linalyle, de géranyle, de néryle), alors que la distillation des fleurs donne l’HE de néroli riche en linalol.
➤ Le chémotype, également appelé type chimique de la plante, indique le composant biochimique majoritaire et distinctif présent dans l’HE. Cet élément permet de distinguer les HE extraites d’une même espèce ou variété botanique mais de composition biochimique différente.
➤ Le mode de culture est un autre critère qui détermine la qualité et guide la sélection des HE : leur qualité varie en effet considérablement selon le moment de la cueillette, la région de la culture, le savoir-faire du distillateur (qualité de l’eau, température et durée de distillation) et leur mode de conservation [13].
➤ Les HE sont obtenues par hydrodistillation ou par expression à froiddans le cas particulier des agrumes. Dans ce dernier cas on parle alors d’essence et non pas d’HE.
METHODES D’EXTRACTION DES HUILES ESSENTIELLES
Plusieurs techniques sont indispensables pour la préparation d’extraits, à intérêts aromatiques, à partir des plantes aromatiques et médicinales. La distillation est l’une des techniques les plus anciennes et la plus courante.
Entraînement à la vapeur d’eau
Il existe trois procédés fondamentaux d’extraction des HE par distillation. Ces procédés sont basés sur le fait que la plupart des composés volatils contenus dans les végétaux ont un point d’ébullition relativement bas et un caractère hydrophobe.
Entraînement à la vapeur d’eau proprement dit
Les plantes entières, ou broyées lorsqu’il s’agit d’organes durs (racine, écorce), sont disposées dans un alambic traversé par un courant de vapeur d’eau produit par la chaudière. La vapeur d’eau injectée à travers la masse végétale, disposée sur des plaques perforées, entraîne l’HE. Elle se condense ensuite dans le serpentin du réfrigérant. A la sortie de l’alambic, un essencier permet de séparer l’eau de l’HE grâce à la différence de densité des deux liquides. La plupart des HE plus légères que l’eau flottent à la surface à l’exception de l’huile essentielle de girofle, cannelle, sassafras. Ce procédé permet d’obtenir une eau distillée aromatique (hydrolat) et une HE. L’hydrolat renferme les composés aromatiques les plus hydrophiles des HE correspondantes [14-16].
Hydro-distillation
Dans ce procédé la matière première à traiter est entièrement immergée dans l’eau, qui est portée à ébullition. La vapeur d’eau en s’échappant emporte avec elle les HE contenues dans le produit brut ; on a un mélange azéotrope d’eau et d’huile essentielle. Les vapeurs sont ensuite condensées à l’aide d’un réfrigérant qui provoque leur séparation de l’eau par différence de densité en deux phases liquides : une phase organique supérieure (dite huile essentielle) contenant la majorité des composés odorants et une phase aqueuse inférieure (dite eau aromatique) qui n’en contient que très peu [14-16].
Distillation à vapeur saturée
Le matériel végétal n’est pas en contact avec l’eau, il est placé sur une grille perforée au-dessus de la base de l’alambic. Les composés volatils entraînés par la vapeur d’eau vont pouvoir être séparés par décantation du distillat refroidi. Cette technique est la plus utilisée à l’heure actuelle dans l’industrie et elle est pratiquée en général à la pression atmosphérique ou à son voisinage et à 100°C, température d’ébullition de l’eau [14-16].
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I: GENERALITES SUR LES HUILES ESSENTIELLES
I-1 DEFINITIONS
I-1-1 Huiles essentielles
I-1-2 Aromathérapie
I-2 HISTORIQUE
I-3 PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES DES HUILES ESSENTIELLES
I-3-1Propriétés physiques
I-3-2Propriétés chimiques
I-3-2-1 Composés terpéniques
I-3-2-2 Composés aromatiques dérivés du phénylpropane
I- 4 FACTEURS DE VARIABILITE DES HUILES ESSENTIELLES
I-5 METHODES D’EXTRACTION DES HUILES ESSENTIELLES
I-5-1 Entraînement à la vapeur d’eau
I-5-1-1 Entraînement à la vapeur d’eau
I-5-1-2 Hydro-distillation
I-5-1-3 Distillation à vapeur saturée
I-5-2 Expression à froid
I-5-3 Entraînement avec des solvants
I-5-4 Extraction par enfleurage
I-5-5 Extraction par CO2 supercritique
I-5-6 Extraction assistée par micro-onde
I-6 CLASSIFICATION DES HUILES ESSENTIELLES
I-6-1 Carbures terpéniques et sesquiterpèniques
I-6-2 Terpènes avec fonctions alcools
I-6-3 Mélange d’esters et d’alcools
I-6-4Terpènes avec fonctions aldéhydes
I-6-5 Terpènes avec fonctions cétones
I-6-6 Terpènes avec fonctions phénols
I-6-7 Terpènes avec fonctions éthers
I-6-8 Terpènes avec fonctions peroxydes
I-7 CARACTERISATION DES HUILES ESSENTIELLES
I-7-1Densité
I-7-2 Indice de réfraction
I-7-3 Pouvoir rotatoire
I-7-4 CPG
I-7-5 CPG/SM
I-7-6 RMN
I-8 UTILISATIONS DES HUILES ESSENTIELLES
I-8-1 Emploi en Parfumerie
I-8-2 Les répulsifs anti-insectes
I-8-3 Emploi dans l’industrie alimentaire
I-8-4 Emploi dans l’industrie pharmaceutique
I-8-4-1 Propriétés thérapeutiques des huiles essentielles
I-8-4-2 Aromatisation des huiles essentielles
I- 9 TOXICITE ET PRECAUTIONS D’EMPLOI
I-9-1 Toxicité
I-9-1-1 Propriétés irritantes, dermo-caustiques et allergisantes
I-9-1-2 Propriétés photosensibilisantes
I-9-1-3 Propriétés neurotoxique, abortive, épileptisante et tachycardisante
I-9-1-4 Propriétés hépatotoxiques, gastro-entérotoxiques et néphrotoxiques
I-9-1-5 Propriétés spasmodiques
I-9-2 Précautions d’emploi
CHAPITRE II : PRESENTATIONS DES ESPECES ETUDIEES
II-1 EUCALYPTUS ALBA
II-1-1 Généralités
II-1-2 Répartition géographique
II-1-3 Habitat de la plante
II-1-4 Etude botanique
II-1-4-1 Classification
II-1-4-2 Synonymes et noms vernaculaires
II-1-4-3 Description botanique
II-1-4-3-1 Port
II-1-4-3-2 Feuilles
II-1-4-3-3 Fleurs
II-1-4-3-4 Fruit
II-1-4 composition chimique
II-1-4-1 Ecorces
II-1-4-2 Feuilles
II-1-4-3 Fruit
II-1-5 Propriétés pharmacologiques de l’huile essentielle
II-2 AUTRES UTILISATIONS DE LA PLANTE
II-3 EUCALYPTUS CAMALDULENSIS
II-3-1 Origine et Répartition géographique
II-3-2 Habitat de la plante
II-3-3 Etude botanique
II-3-3-1 Classification
II-3-3-2 Synonymes et noms vernaculaires
II-3-3-3 Description botanique
II-3-3-3-1 Port
II-3-3-3-2 Feuilles
II-3-3-3-3 Fleurs
II-3-3-3-4 Fruit
II-3-4 composition chimique
II-3-4-1 Ecorces
II-3-4-2 Feuilles
II-3-4-3 Fruit
II-3-5 Propriétés pharmacologiques de l’huile essentielle
PARTIE II : TRAVAIL EXPERIMENTAL
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES
I-1 CADRE D’ETUDE
I-2 MATERIEL
I-2-1 MATERIEL VEGETAL
I-2-2 MATERIEL DE LABORATOIRE
I-2-3 MATERIEL CHIMIQUE
I-3 METHODES
I-3-1 Entraînement à la vapeur
I-3-2 Hydrodistillation
I-3-3 Rendement
I-3-4 Etude analytique de l’huile essentielle
I-3-4-1 Propriétés organoleptiques de l’huile essentielle
I-3-4-2 Mesure des grandeurs physiques
I-3-4-2-1 Détermination de l’indice de réfraction
I-3-4-2-2 Détermination du pouvoir rotatoire
I-3-4-2-3 Analyse chromatographique de l’huile essentielle
I-3-4-2-3-1 Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
I-3-4-2-3-2 Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CPG/SM)
I-3-4-2-4 Identification des constituants de l’huile essentielle
CHAPITRE II : RESULTATS ET DISCUSSION
II-1 RESULTATS
II-1-1 Extraction et rendement en huile essentielle
II-1-2 Etude analytique de l’huile essentielle
II-1-2-1 Caractéristiques organoleptiques
II-1-2-2 Caractéristiques physiques
II-1-2-3 Composition chimique de l’huile essentielle
II-2 DISCUSSION
II-2-1 Rendement de l’extraction
II-2-2 Etude analytique de l’huile essentielle
II-2-2-1 Caractéristiques organoleptiques
II-2-2-2 Caractéristiques physiques
II-2-2-3 Composition chimique des huiles essentielles
II-2-2-3-1 Huile essentielle d’Eucalyptus alba
II-2-2-3-2 Huiles essentielles d’Eucalyptus alba et d’Eucalyptus camaldulensis
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
