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Bull. Soc. Pharm. Bordeaux, 2007, 146, 75-84

COMPOSITION CHIMIQUE ET BIOACTIVITÉDE L’HUILE ESSENTIELLE DES RAMEAUX DE

TETRACLINIS ARTICULATA (*)

Brahim BOURKHISS ( 1 ), Mohammed OUHSSINE ( 1 ), Mohamed HNACH ( 2 ), M’Barek BOURKHISS ( 2 ),

Badr SATRANI ( 3 ), Abdallah FARAH ( 4 )

Les rameaux du Thuya de Berbérie, Tetraclinis articulata, dela région de Khemisset au Maroc, renferment 0,41 % d’huileessentielle composée principalement d’α -pinène (30,22 %), de

limonène (22,29 %), de widdrol (5,41 %) et d'acétate de bornyle(4,76 %). L’activité de l’huile essentielle a été testée in vitro surquatre souches bactériennes et deux fongiques. SeulsStaphylococcus aureus et Micrococcus luteus se sont révéléssensibles.

(*) Manuscrit reçu le 11 juillet 2006.

(1) Laboratoire de Biotechnologie microbienne, Faculté des Sciences, Université IbnTofaïl, 14000 Kénitra, BP 133, Maroc. bbourkh iss@yahoo. f r ,ouhssine40@yahoo.fr

(2) UFR Ingénierie des substances naturelles et développement, Faculté des Sciences,BP 4010, Beni M’hamed, 50000 Meknès, Maroc. hnach.walid@caramail.com,bourkhiss121@yahoo.fr

(3) Division de Recherches et Expérimentations forestières, BP 763, Rabat, 10050Agdal, Maroc. badrsat@yahoo.fr

(4) Institut National des Plantes médicinales et aromatiques, BP 7048, Fès-Ezohour,30100 Fès, Maroc. farah117@caramail.com

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INTRODUCTION

Le Thuya de Berbérie, Tetraclinis articulata, est une endémiqued’Afrique du nord occidentale (Maroc, Algérie et Tunisie). En dehors decette zone, on rencontre quelques petites localités au sud-est de l’Espagne(province de Carthagène) et à l’île de Malte [1].

La majorité de l’aire des tétraclinaies marocaines se situe dansl’étage bioclimatique semi-aride tempéré et chaud. Cette espèce sedéveloppe aussi dans les domaines sub-humide et aride supérieur,indifféremment de la nature du substrat (calcaire ou siliceux). Cependant,cette essence forestière fuit les sols argileux mal drainés.

Le bois de ce Thuya est surtout utilisé dans le secteur artisanal enmenuiserie et en ébénisterie ou comme bois de chauffage. En phytothérapie,différentes parties de la plante sont utilisées contre les fièvres enfantines, lesdouleurs gastriques, les fortes diarrhées, le diabète, l’hypertension, etc.[13-14].

Afin de contribuer à une meilleure valorisation de cette essence, cetravail aborde la composition chimique et l’efficacité antibactérienne etantifongique de l’huile essentielle des rameaux.

MATÉRIEL ET MÉTHODES

Matériel végétal

Des rameaux de Tetraclinis articulata (Vahl) Masters de la région deKhemisset (Nord-Ouest du Maroc) ont été prélevés en septembre 2005 surdes arbres pris au hasard puis séchés dix jours à l’ombre avant leurutilisation.

Extraction de l’huile essentielle

L’extraction de l’huile essentielle a été réalisée par hydrodistillationde dix échantillons dans un appareil de type Clevenger [6]. La distillation de100 g de chaque échantillon découpés en morceaux de 3 cm environ duretrois heures après l’apparition de la première goutte de distillat à la sortie dutube de condensation de la vapeur. L’huile essentielle a été stockée à 4°C à

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l’obscurité et séchée avec du sulfate de sodium anhydre. Les valeurs desrendements sont exprimées par rapport à la matière sèche (en ml/100 g dematière sèche). Le pourcentage de matière sèche est estimé par séchage de 5g de chaque échantillon 4 heures à l’étuve à 102°C.

Analyse chromatographique

Pour chaque échantillon, trois analyses chromatographiques ont étéréalisées. Les analyses chromatographiques ont été effectuées sur unchromatographe en phase gazeuse à régulation électronique de pression detype Hewlett-Packard (série HP 5890), équipé d’une colonne capillaire ensilice fondue de type DB-5 de 25 m de longueur, 0,25 mm de diamètre et0,25 µm d’épaisseur de film, d’un détecteur à ionisation de flamme réglé à260°C et alimenté par un mélange de gaz H2/air et d’un injecteur split-splitless réglé à 240°C. Le gaz vecteur est l’azote à 1 ml/min. Le moded’injection est split (rapport de fuite de 1/50, débit de 66 ml/min). Latempérature de la colonne est programmée de 50 à 250°C à raison de4°C/min, puis est maintenue à 250°C pendant 20 min. L’appareil est pilotépar un système informatique de type " HP ChemStation ".

L’identification des constituants a été réalisée en se basant sur leursindices de Kováts et sur la chromatographie en phase gazeuse couplée à laspectrométrie de masse (CPG/SM). Cette dernière est réalisée sur unchromatographe en phase gazeuse de type Hewlett–Packard série HP 5980couplé à un spectromètre de masse série HP 5772. La fragmentation esteffectuée par impact électronique sous un champ de 70 eV. La températurede la colonne est comme précédemment programmée de 50 à 250°C à raisonde 4°C/min. Le gaz vecteur est l’hélium à 2 ml/min. Le mode d’injection estsplit (rapport de fuite 1/70, débit 112 ml/min). L’appareil est relié à unsystème informatique gérant une bibliothèque de spectres de masseNIST 98.

Tests antimicrobiens

Six souches microbiennes ont été choisies et pour leur pathogénicitéet pour leur implication fréquente dans la contamination des denréesalimentaires : quatre souches bactériennes (Escherichia coli, Bacillussubtilis, Staphylococcus aureus et Micrococcus luteus) et deux souchesfongiques (Penicillium parasiticus et Aspergillus niger).

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Les souches bactériennes sont des lots de l’ATCC (Americain TypeCulture Collection) entretenues par repiquage sur gélose nutritive favorableà leur croissance. Les moisissures sont cultivées sur milieu PDA (PotatoDextrose Agar).

Les tests antimicrobiens sont réalisés selon la méthode rapportée parRemmal et al. [10] et Farah et al. [7]. L’huile essentielle est émulsionnée parune solution d’agar à 0,2 % afin de disperser les composés et d’améliorerleur contact avec les germes testés, puis diluée au dixième dans la solutiond’agar. Des quantités de cette dilution sont ajoutées dans des tubes à essaiscontenant de la gélose nutritive pour les bactéries et du PDA pour lesmoisissures préalablement stérilisés 20 min à 120°C, refroidis à 45°C etversés dans des boîtes de Petri. Les concentrations finales en huileessentielle sont 1/100, 1/250, 1/500, 1/1000 et 1/5000 (v/v). Des témoinscontenant le milieu de culture et la solution d’agar à 0,2 % seule sontégalement préparés.

L’ensemble se fait par stries à l’aide d’une anse de platine calibréeafin de prélever le même volume d’inoculum. Ce dernier se présente sousforme de bouillon de culture de 24 heures pour les bactéries et d’unesuspension dans l’eau physiologique de spores provenant d’une culture desept jours dans le PDA pour les moisissures. L’incubation a lieu 24 h à 37°Cpour les bactéries et sept jours à 25°C pour les champignons. Chaque essaiest répété trois fois.

RÉSULTATS

Rendement et composition chimique

Le rendement moyen en huile essentielle des rameaux de Tetraclinisarticulata est de 0,41 %.

Trente trois composés ont été identifiés représentant plus de 80 % dela composition chimique totale de cette huile (Tableau I). L’α -pinène(30,22 %) et le limonène (22,29 %) sont majoritaires. On note aussi laprésence, à un degré moindre, de widdrol (5,41 %), d’acétate de bornyle(4,76 %) et d’humulène (3,49) (Figure 1). Les autres composés sont présentsen faibles quantités.

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Tableau I : Pourcentages des principaux constituants de l’huileessentielle des rameaux du Thuya de Berbérie.

Constituants Formule Indice de Kováts %

α-thujène C10H16 931 0,17

α-pinène C10H16 939 30,22

camphène C10H16 953 0,20

verbénène C10H14 967 0,22

β-pinène C10H16 980 0,38

β-myrcène C10H16 991 0,9

α-phellandrène C10H16 1005 0,07

δ-3-carène C10H16 1011 0,13

α-terpinène C10H16 1018 0,79

p-cymène C10H14 1026 < 0,05

limonène C10H16 1031 22,29

(E)-p-mentha-2,4(8)-diène C10H16 1086 0,11

α-campholénal C10H16O1 1125 0,52

(E)-pinocarvéol C10H16O1 1139 0,36

camphre C10H16O1 1143 1,05

bornéol C10H18O1 1165 1,23

4-terpinéol C10H18O1 1177 0,37

α-terpinéol C10H18O1 1189 0,45

myrténol C10H16O1 1194 0,28

verbénone C10H14O1 1204 0,37

(E)-carvéol C10H16O1 1217 0,32

(Z)-carvéol C10H16O1 1229 0,06

acétate de bornyle C10H20O2 1285 4,76

carvacrol C10H14O1 1298 0,39

α-longipinène C15H24 1351 0,39

α-copaène C15H24 1376 1,97

γ-élémène C15H24 1433 1,58

déhydroaromadendrène C15H22 1459 0,61

γ-cadinène C15H24 1513 0,73

oxyde de caryophyllène C15H24O1 1581 0,31

cédrol C15H26O1 1596 0,59

widdrol C15H26O1 1597 5,41

α-humulène C15H24 1709 3,49

Total 80,72

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α-pinène limonène acétate de bornyle

widdrol humulène

Fig. 1 : Composés remarquables de l’huile essentielle des rameaux duThuya de Berbérie.

Les hydrocarbures monoterpéniques représentent 55,48 % et sontessentiellement bicycliques (31,32 %). L’huile essentielle contient 18,08 %de sesquiterpènes.

Dix-huit hydrocarbures terpéniques représentant plus de 60 % del’essence ont été caractérisés (Tableau II). Les oxydes terpéniques suiventavec 9,80 %.

Tableau II :Différentes classes de composés identifiées dans l’huile essentielle des

rameaux du Thuya de Berbérie.

Classe de composés Nombre de composés identifiés %

Hydrocarbures monoterpéniques 12 55,48

Hydrocarbures sesquiterpéniques 5 5,28

Oxydes 4 9,80

Esters 1 4,76

Alcools 8 3,46

Cétones 2 1,42

Divers 1 0,52

Total 33 80,72

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Bioactivité

Les résultats diffèrent suivant les germes utilisés (Tableau III).Staphylococcus aureus et Micrococcus luteus sont inhibés respectivement à1/250 et 1/100 v/v alors que les autres souches ont résisté à l’action del’huile essentielle des rameaux de Tetraclinis articulata.

Tableau III :Activités antibactérienne et antifongique de l’huile essentielle des

rameaux du Thuya de Berbérie.

Concentration v/v 1/100 1/250 1/500 1/1000 Témoin

Bactéries

Escherichia coli + + + + +

Bacillus subtilis + + + + +

Staphylococcus aureus - - + + +

Micrococcus luteus - + + + +

Champignons

Penicillium parasiticus + + + + +

Aspergillus niger + + + + +

- : inhibition

+ : croissance

DISCUSSION ET CONCLUSION

Avec 30,22 % d’α-pinène, 22,29 % de limonène, 5,41 % de widdrol,

4,76 % d’acétate de bornyle comme constituants principaux et seulement1,05 % de camphre, le profil chimique de l’huile étudiée est relativementdifférent de ce qui a été rapporté dans la littérature. En effet, Ait Igri et al.[2] ont trouvé pour des rameaux adultes prélevés dans la région d’Essaouira(sud-ouest du Maroc à 524 km de Khemisset) majoritairement l’acétate debornyle (31,10 %), le camphre (20,20 %) et le limonène (7,10 %). Demême, Buhagiar et al. [5] ont rapporté pour des branches terminales de l’îlede Malte principalement l'α-pinène (31 %), l’acétate de bornyle (19 %), le

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camphre (18,10 %), le limonène (3,80 %), le β-myrcène (2,90 %) et lebornéol (2,80 %).

La composition chimique de l’huile essentielle des rameaux duThuya de Berbérie pourrait dépendre de facteurs écologiques etenvironnementaux et de facteurs génétiques, en accord avec d’autres travauxsur les Cupressacées [3]. Le taux de feuilles, d’écorce et de bois peuventdifférer. Barrero et al. [4] ont montré que les feuilles et le bois de Tetraclinisarticulata ont un profil différent, avec des concentrations très différentes,par exemple pour le camphre.

L’huile de Thuya de Berbérie pourrait constituer une nouvelle sourcede widdrol, alcool sesquiterpénique rencontré chez les Cupressacées [11].

Seuls Staphylococcus aureus et Micrococcus luteus ont été inhibés àdes concentrations élevées 1/250 et 1/100 (v/v). La faible activitéantimicrobienne de l’huile essentielle peut s’expliquer par son profilchimique pauvre en composés connus pour leur pouvoir antimicrobiencomme certains alcools monoterpéniques [8-9] et les phénols [8] et riche enhydrocarbures terpéniques (61 % environ), notamment l’α-pinène et le

limonène. Ce dernier, en particulier, ne présente aucun effet bactériostatiqueou fongistique [12].

RÉFÉRENCES

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ABSTRACT

Chemical composition and bioactivity of essential oil of Tetraclinisarticulata branches

Arartree (Tetraclinis articulata) branches from the Khemisset area,Morocco, provided 0.41% essential oil mainly composed of α-pinene

(30.22%), limonene (22.29%), widdrol (5.41%), and bornyl acetate (4.76%).The activity of the essential oil was tested in vitro on four bacteria and twofungi strains. Only Staphylococcus aureus and Micrococcus luteus werefound to be sensitive.

Key-words: antibacterial activity, antifongic activity, Cupressaceae,essential oil, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus,Tetraclinis articulata, yield.

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