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UNIVERSITE D’ORAN
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE CHIMIE
LABORATOIRE DE SYNTHESE ORGANIQUE APPLIQUEE
MEMOIRE
Présenté par
Madame SAIHI Razika
Pour l’obtention du diplôme de Magister en Chimie
Spécialité : Chimie Organique
Etude phytochimique, Extraction des produits actifs
de la plante Artemisia campestris de la région de
Djelfa. Mise en évidence de l’activité biologique
Soutenue le 28/04/2011 devant la commission d’examen
Mr B. MERAH Professeur. Université D’Oran Es-Sénia Président
Mr O. YEBDRI Professeur. Université D’Oran Es-Sénia Examinateur
Mme S. BELLAHOUEL Professeur. Université Es-Sénia Examinateur
Mme A. DERDOUR Professeur. Université D’Oran Es-Sénia Rapporteur
Mme N. KAMBOUCHE Maitre de Conférences. Université Es-Sénia Co-Rapporteur
Remerciements
Je remercie Dieu tout puissant de m’avoir donné santé, courage et patience tout au long de mes
études.
Rien n’aurait été possible sans la présence de ma directrice de thèse Mme A.
DERDOUR professeur à l’université d’Oran. Es-Senia, qui m’a épaule durant la réalisation de ce
travail, au sein du Laboratoire de Synthèse Organique Appliquée (L.S.O.A), en m’a poussée pour
que je finisse d’écrire ce mémoire dans les temps. En plus de ses qualités scientifiques, j’ai
découvert une personne profondément humaine qui se bat pour ses idées, sans jamais renoncer.
Je tiens aussi à remercier Mme N. KAMBOUCHE, Maitre de Conférences, Université
d’Oran Es-Sénia. Elle n’a jamais hésité à venir me voir pour faire le point sur l’avancement de mes
travaux. Elle a toujours été très disponible, compréhensive, intéressé, jovial et de bon conseil.
Chaque discussion avec elle est remontant idéal contre les baisses de motivation ! Qu’elle trouve
ici l’expression de ma profonde gratitude pour m’avoir guidée tout au long de cette recherche.
Je tiens à adresser mes vifs remerciements et l’expression de mon profond respect à
Monsieur B. MERAH, Professeur à l’Université d’Oran Es-Sénia, pour avoir accepté de présider
le jury de ce mémoire.
J’aimerais remercie, Monsieur O. YEBDRI, Professeur à l’Université d’Oran Es-Sénia,
pour l’honneur qu’il nous a fait, en acceptant d’examiner ce travail. Mes vifs et sincères
remerciements vont également à Mme S. BELlAHOUEL, professeur à Université d’Oran Es-
Sénia, pour l’honneur qu’elle nous a fait d’accepter de juger ce travail.
Un merci collectif à tous les enseignants de la post-graduation de Chimie Organique Appliquée
de l’Université d’Oran Es-Sénia et les enseignants de l’université de Laghouat. Et finalement, le
plus gros des mercis à mon père et ma mère, pour m’avoir encouragée, depuis que je suis toute
petite, à étudier et à me surpasser. Un grand merci également à mon mari, mes frères et sœurs.
Dédicace
C’est avec un infiniment plaisir que je dédie ce mémoire aux êtres qui me sont très chers dans cette vie.
A la mémoire de mon très cher père dont je regrette son absence en ce jour si important pour moi. A ma très chère mère. En témoignage de l’amour, du respect et de la gratitude que je lui porte, je
la remercierai assez pour son soutien, son dévouement, sa compréhension et pour l’attention dont elle fait toujours preuve. Elle a fait de moi ce que je suis aujourd’hui.
A ma très chère grand-mère. Je prie Dieu le tout puissant pour lui donner santé et longue vie. A mon très cher époux « Maamar » que je remercie pour son soutien et sa patience, ainsi à tous
les membres de sa famille spécialement mon beau père « Mokhtar », ma belle mère « Zohra ». A ma très chère belle sœur « Imene », et la toute famille Maaza.
A mon enfant « Mustapha elhabib ». A mes très chers frères « Ali, Abderrahmane, Mustapha, Mohamed, Brahim » et sœurs
« Noura, Fatima Zohra, Amina » et Amel, chaleureusement, ainsi qu’à toute ma famille, spécialement mes nièces « Nour el houda » et « Sara Kaouthar ».
A mes très chers oncles et tantes. A mes amies pour leur présence de tous les instants, pour le soutien qu’elles m’ont apporté, avec toute
mon affection et ma reconnaissance.
Razika
Abréviations
A : Artemisia
A.F.NOR : Association Française de Normalisation.
A. N. A. T : Agence nationale de l’aménagement du territoire et de l’environnement.
B.N : Le bouillon nutritif.
CCM: Chromatographie sur couche mince.
CG/SM : Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse.
CMI : Concentration minimale inhibitrice
FeCl3 : Chlorure ferrique.
CPG : Chromatographie en phase gazeuse.
20
20d : Densité.
dm: décimètre
DPPH : 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl.
E. coli: Escherichia coli
eV: Electronvolt.
HE : Huile essentielle.
HPLC : Chromatographie liquide à haute pression.
Im : Indice de mousse.
IP : potentiel d’inhibition.
I.S.O : International Standard Organisation.
20
Dn Indice de réfraction.
N : Nombre de tubes dans les quels la hauteur de mousse vaut 1cm.
N : Normalité.
PEG : polyéthylène glycols.
St. Aureus : Staphylococcus aureus
T de distillation (col de cygne).
tr : trace.
T : Témoin.
UV : Ultra violet.
UFC : Unité format colonie.
Sommaire
Introduction générale ................................................................................................. 1
Chapitre I : Rappels Bibliographiques
1- Introduction ......................................................................................................... 4
2- Présentation de quelques métabolites secondaires ........................................... 4
2- A- Les huiles essentielles ..................................................................................... 4
2- A- 1-Introduction ............................................................................................. 4
2- A- 2- Définition ............................................................................................... 5
2- A- 3- Répartition botanique ............................................................................. 5
2- A- 4- Propriétés physico-chimiques des HE .................................................... 5
2- A- 5- Composition chimique ........................................................................... 6
1-Les composés terpéniques ou terpénoïdes .................................................. 6
2- Constituants terpéniques des huiles essentielles ........................................ 8
a- Les monoterpènes ................................................................................. 8
b- Les sesquiterpènes ............................................................................... 9
3- Composés aromatiques .............................................................................. 10
2- A- 6- Mode d’obtention des HE ....................................................................... 10
2- A- 7- Domaine d’utilisation d’HE ................................................................... 11
a- phytothérapie ............................................................................................. 11
b- Parfumerie et cosmétologie ....................................................................... 11
c- Industrie alimentaire .................................................................................. 11
2- A- 8- Pouvoir antimicrobien des HE................................................................ 11
2- A- 9- Aperçu sur le mode d’action des HE ...................................................... 12
2- A- 10- Toxicité des HE .................................................................................... 12
2- A- 11- Contrôle des HE et des essences .......................................................... 12
2- B- les composés phénoliques ............................................................................... 12
2- B- 1- Introduction ............................................................................................ 12
2- B- 2- Flavonoïdes ............................................................................................ 14
1-Définition ................................................................................................... 14
2- Structure chimique .................................................................................... 14
3-Classification .............................................................................................. 15
Les Flavones ...................................................................................... 15
Les flavonones .................................................................................. 15
Les chalcones ................................................................................... 16
Les flavonols .................................................................................... 16
Isoflavones ....................................................................................... 16
Aurones ............................................................................................. 16
4- Propriétés biologiques des flavonoïdes et applications ............................ 16
2- B- 3- Les tanins ................................................................................................ 16
1- Définition .................................................................................................. 16
2- Constitution chimique et structure ............................................................ 17
2-a- Les tanins hydrolysables ................................................................... 17
2-b- Les tanins condensés ou proanthocyanidols ..................................... 18
3-Propriétés pharmacologiques et biologiques des tanins .............................. 18
2- B- 4 - Les coumarines ..................................................................................... 18
1- Introduction ................................................................................................... 18
2-Définition ....................................................................................................... 19
3- Constitution chimique et structure ................................................................ 19
4- Types de coumarines ..................................................................................... 19
Les hydroxycoumarines .................................................................... 19
Les furanocoumarines ....................................................................... 20
Les pyranocoumarines ....................................................................... 20
5- Propriétés pharmacologiques et biologique de coumarines .......................... 20
2- C- Les alcaloïdes ............................................................................................... 20
2- C- 1- Définition ............................................................................................... 20
2- C- 2- Classification selon la structure chimique ............................................. 20
a) des phénylalanines..................................................................................... 20
b) des alcaloïdes isoquinoléiques .................................................................. 20
c) des alcaloïdes quinoléiques ....................................................................... 20
d) des alcaloïdes pyridiques et pipéridiques .................................................. 20
e) des alcaloïdes dérivés du tropane .............................................................. 20
f) des alcaloïdes stéroïdes .............................................................................. 20
2- C- 3- Structures chimiques des alcaloïdes ..................................................... 21
2- C- 4- Type d’alcaloïdes .................................................................................. 21
2- D- Les saponines ............................................................................................... 22
2- D- 1- Définition ............................................................................................... 22
2- D- 2- Constitution chimique et structure......................................................... 22
2- D- 3- Propriétés physiques .............................................................................. 23
2- D- 4- Propriétés pharmacologiques des saponines ......................................... 23
3- Travaux antérieurs ............................................................................................. 24
3- A- Introduction ................................................................................................ 24
3- B- Travaux antérieurs de quelques pays sur le genre d’Artemisia .................. 24
4- Conclusion ........................................................................................................... 26
Bibliographie ........................................................................................................... 27
Chapitre II : Extractions et analyses
1- Présentation de la steppe .................................................................................... 30
1- Introduction ........................................................................................................ 30
2- Etude du milieu .................................................................................................. 30
1-Situation géographique ............................................................................... 30
2- La végétation steppique ............................................................................. 31
3- Typologie du couvert végétal steppique ................................................... 31
2- Présentation de la plante .................................................................................... 31
2- 1- Présentation de la famille : ASTERACEAE ...................................................... 31
1- Introduction ....................................................................................................... 31
2- Caractéristiques générales ................................................................................. 31
2- 2- Présentation du genre : Artemisia ..................................................................... 32
1- Introduction ....................................................................................................... 32
2- Culture ............................................................................................................... 32
3- Lieu .................................................................................................................. 32
2- 3- Présentation de l’espèce : campestris ............................................................... 32
Définition et Caractérisation ................................................................................ 32
Systématique botanique ............................................................................................. 33
Propriétés et usages ................................................................................................... 34
Domaine d’utilisation ................................................................................................ 34
Utilisation de la plante en médecine traditionnelle (Phyto–aromathérapie)……...…34
3- Description des travaux, Résultats et discussion .............................................. 36
3- 1- Mise en évidence des phytoconstituants ........................................................... 36
1- Les polyphénols ............................................................................................... 36
- Les flavonoïdes .............................................................................................. 36
- Les tannins ..................................................................................................... 36
2-Les coumarines ................................................................................................. 36
3- Les alcaloïdes…………………………………………………………………36
4- Les saponines ................................................................................................... 37
- L’indice de mousse ....................................................................................... 37
Principe……………………………………………………………………37
5- Résultats et discussion .................................................................................... 38
3- 2- Extraction de l’huile essentielle ........................................................................ 38
1- Introduction ....................................................................................................... 38
2- Mode d’extraction : hydrodistillation ............................................................... 39
3- Résultats et discussion ...................................................................................... 39
4- Examen organoleptique......................................................................................... 41
5- Analyse physique de l'HE de l’Artemisia campestris ........................................... 41
1- Introduction ...................................................................................................... 41
2- Propriétés physiques…………………………………………………………..42
a- Aspect………………………………………………………………………..42
b- Densité ........................................................................................................... 42
Principe………………………………………………………………………..42
c- Indice de réfraction......................................................................................... 43
Définition ......................................................................................................... 43
d- Pouvoir rotatoire ............................................................................................ 43
Principe………………………………………………………………………..44
3- Résultats et discussion des caractéristiques physiques ................................... 44
6- Analyse Chromatographique................................................................................. 45
1- Introduction ...................................................................................................... 45
2- les conditions d’analyse ................................................................................... 45
3- Discussion des résultats ................................................................................... 46
4- Conclusion ........................................................................................................... 48
Bibliographie ............................................................................................................ 49
Chapitre III : Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
1- Introduction ........................................................................................................... 52
2- Mode d’action des HE .......................................................................................... 53
3- Aperçu sur les techniques d’étude du pouvoir antimicrobien des HE .................. 53
4- Matériel et méthode .............................................................................................. 54
4- 1- Matériel ........................................................................................................... 54
A- Origine des souches bactériennes............................................................... 54
B- Les caractéristiques des souches microbiennes utilisées ........................... 54
C- Matériel chimique ................................................................................................ 56
D- Milieux de culture ................................................................................................ 56
D.1- Milieux pour les cultures bactériennes ............................................................ 56
4- 2- Méthodes .......................................................................................................... 57
2. a- Préparation des dilutions ................................................................................... 57
2. b- Préparation des précultures bactériennes .............................................. 57
2. c- Tests d’activité antibactérienne de l’HE ................................................ 57
2- d- La méthode de l’Antibiogramme ........................................................... 59
3- Résultats et discussion ..................................................................................... 59
Résultats de l’étude spectrophotométrique du pouvoir antibactérien...………59
4- 3- Evaluation in vitro de l’activité antioxydante ................................................... 62
4- 3- 1- Méthode du DPPH ....................................................................................... 62
4- 3- 2 Résultats du test du pouvoir antioxydant ....................................................... 63
Bibliographie ............................................................................................................ 65
Conclusion et perspectives ....................................................................................... 67
Annexe ...................................................................................................................... 70
Listes des figures
Chapitre I:
Fig. I. 1: Monoterpènes représentatifs………………………………..………… 7
Fig. I. 2: Lactones sesquiterpènes représentatives.……………………………... 8
Fig. I. 3: Les composés aromatiques……………………………………………. 10
Fig. I. 4: Structures chimiques de quelques composés phénoliques……………. 13
Fig. I. 5: Noyau Flavone………………………………………………………... 14
Fig. I. 6: Noyau Flavane……………………………………………………….... 14
Fig. I. 7: Structure chimique de deux flavonoïdes……………………………… 15
Fig. I. 8: Exemples de structure de tanins hydrolysables….……………………. 17
Fig. I. 9: Exemples de structure de tanins condensés…………………………… 18
Fig. I. 10: Les principaux composés des coumarines…………………………... 19
Fig. I. 11: Structures chimiques des alcaloïdes. ……………………………….. 21
Fig. I. 12: Quelques classes structurales d’alcaloïdes…………………………... 22
Fig. I. 13: Structures des principaux squelettes des génines triterpéniques…….. 23
Fig. I. 14: Structures des principaux squelettes des génines stéroïdiques………. 23
Chapitre II:
Fig. II. 1 : Photo d’Artemisia Campestris. Station de Djelfa. Par R. SAIHI,
Mai 2009………………………………………………………………………...
34
Fig. II. 2: Structure des Produits majoritaires de l’HE de la plante d’Artemisia
campestris……………………………………………………………………….
48
Fig. II. 3: Spectre CG de l’huile essentielle de la plante d’Artemisia campestris
sèche……………………………………………………………………………..
49
Fig. II. 4: Spectre CG de l’huile essentielle de la plante d’Artemisia campestris
fraîche……………………………………………………………………………
49
Chapitre III :
Photo. III. 1: Salmonella typhi au microscope électronique……………………. 55
Photo. III. 2: Escherichia coli au microscope électronique…………………….. 55
Photo. III. 3: Staphylococcus aureus au microscope électronique……………… 55
Photo. III. 4 : Klebsiella pnemoniae……………………………………………. 55
Fig. III. 1: Schéma illustrant les différentes étapes du test antibactérien par la
technique de dilution en milieu liquide………………………………………….
57
Fig. III. 2 : Densité optique microbienne en fonction des différentes
concentrations d’HE……………………………………………………………..
60
Fig. III. 3: Inhibition de la croissance bactérienne des différentes souches
testées à la concentration 1,52mg/ml……………………………………………
61
Fig. III. 4: Inhibition de la croissance bactérienne des souches testées à la
concentration 0,182 mg/ml...................................................................................
62
Fig. III. 2: Forme libre et réduite du DPPH (Molyneux, 2004)………………... 63
.
Liste des tableaux
Chapitre I:
Tab. I .1: Les principaux composés phénoliques………………………………..…….. 13
Tab. I. 2: Pourcentage des compositions de l’HE (monoterpènes, sesquiterpènes, et
phénols) d’Artemisia campestris de nord-ouest des Alpes Italiennes…...…………….
25
Tab. I. 3 : Nombre de constituants de différents pays et produits majoritaires……... 25
Tab. I. 4 : Représentants la composition de l’HE d'Artemisia campestris
var.glutinosa en provenance de France (SFC)……………………….……………......
26
Chapitre II:
Tab. II. 1: Etude ethnopharmacologique d’Artemisia campestris (selon la médecine
traditionnelle)………………………………………………………………………….
36
Tab. II. 2: Résultats des tests phytochimiques effectués sur la plante d'Artemisia
campestris………………………………………………………………………...........
39
Tab. II. 3: Rendement de l’HE d’Artemisia campestris obtenue par hydrodistillation 40
Tab. II. 4: Comparaison des teneurs en HE d’Artemisia herba alba dans différentes
régions Algérienne……………………………………………………………………..
41
Tab. II. 5: Rendements d’obtention de l’HE d’Artemisia herba alba (Asteraceae) de
certains pays……………………………………………………………………………
41
Tab. II. 6: Rendements d’obtention de l’HE d’Artemisia campestris séché dans
différents pays………………………………………………………………………….
42
Tab. II. 7: Propriétés organoleptiques de l’HE l’Artemisia campestris comparées à
celles d’une HE conventionnelle……………………………………………………….
42
Tab. II. 8: Caractéristiques physiques de l’HE d’Artemisia campestris de la steppe
algérienne………………………………………………………………………………
45
Tab. II. 9: Indices physiques de quelques essences algériennes………………..……... 45
Tab. II. 10: composition chimique de l’HE d’Artemisia campestris…………………. 47
Chapitre III:
Tab. III. 1 : Les caractéristiques des souches utilisées et les principales maladies
qu’elles peuvent causer chez l’homme….……………………………………………...
56
Tab. III. 2 : L’estimation de la prolifération des germes vis-à-vis de différente
concentrations d’HE………...………………………………………………………….
62
Tab. III. 4 : Diamètres des zones d’inhibition des souches bactériennes après 24
d’incubation à 37°C, sur milieu Mueller-Hinton à la concentration 1.52g /ml………...
64
.
_________________________________________________________________________Introduction générale
1
Introduction générale
Etant donné, la richesse de notre région en plantes aromatiques, connues pour leurs
vertus médicinales, cosmétiques et autres, une étude approfondie de celles-ci s’impose dans le
cadre de la mise valeur de la flore steppique et dans le contexte de la création d’une banque de
données qui regroupe et illustre les valeurs propres à chaque espèce.
Actuellement, plus de 50% des médicaments et les quasi-totalités des substances
anticancéreuses (ellipicène, celiptium, pervenche tropicale, etc…..) sont issus de plantes ou
dérivés. Presque tous les médicaments dits « majeurs » résultent d’une recherche, parfois très
ancienne sur les plantes.
Les plantes médicinales sont employées en nature ou sont utilisées comme matières
premières pour l’extraction de principes actifs. Elles peuvent servir de modèles pour la
synthèse. Les molécules naturelles peuvent aussi être retouchées par l’homme pour être
améliorées.
La découverte de nouvelles propriétés pharmacologiques et l’extraction de nouveaux
principes actifs (huiles essentielles, flavonoïdes, composés phénoliques, alcaloïdes,
hétérosides …) contribuent au développent de la médecine par les plantes. Ces découvertes
ont montré qu’ils avaient de nombreuses possibilités thérapeutiques dans le règne végétal.
Différentes plantes aromatiques sont caractérisées par la synthèse de molécules
odorantes qui constituent ce qu’on appelle les huiles essentielles (HE) ou essences connues,
depuis longtemps, pour leur activité antiseptique et leur activité thérapeutique dans la
médecine populaire.
Dans le cadre de ce travail, nous allons essuyer de mettre en lumière une espèce
proliférant dans notre région et qui elle, n’a jamais fait l’objet d’une étude il s’agit de
l’Artemisia campestris -Dgouft- (Asteraceae).Ce présent travail comprend les étapes
suivantes :
_________________________________________________________________________Introduction générale
2
Chapitre I : Rappels Bibliographiques :
- Présentation de quelques métabolites secondaires des végétaux et travaux antérieurs
réalisés sur le genre Artemisia et l’espèce Artemisia campestris.
Chapitre II : Extraction et analyse :
- Présentation de la steppe et de la plante Artemisia campestris.
- Etude des caractères phytochimiques d’Artemisia campestris.
- Extraction de l’huile essentielle d’Artemisia campestris par hydrodistillation.
- Analyse chromatographique de la composition chimique de l’huile essentielle obtenue.
Chapitre III : Etude biologique :
- Estimation au moyen du DPPH de la capacité antioxydante de l’huile essentielle
obtenue de l’Artemisia campestris.
- Etude in vitro de l’activité biologique de l’huile essentielle sur quelques espèces
microbiennes.
Enfin, nous donnerons, en annexe, la carte géographique de la wilaya de Djelfa, les
modes opératoires, la préparation des extraits, préparation des réactifs utilisés, et les spectres
CG/MS d’huile essentielle.
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
3
1- Introduction :
Pendant longtemps, les remèdes naturels et surtout les plantes médicinales furent le
principal, voire l’unique recours du médecin, en même temps que la matière première
(materia medica) pour la fabrication de remède pharmaceutique [1].
On utilise les caractères biochimiques des plantes en taxonomie depuis plus de 100 ans
et indirectement par l'utilisation des odeurs, des goûts et de caractéristiques médicinales,
depuis bien plus long temps .On a beaucoup utilisé les composés chimiques en systématique
des plantes en partant d'analyses de la variation infra spécifique [2].
Plusieurs études ont montré que l’activité thérapeutique de certaines plantes est liée à
la présence de substances chimiques (huiles essentielles, saponines, flavonoïdes, alcaloïdes,
glucosinolates, protéines,…...etc.). Ces métabolites retiennent l’attention aussi bien pour leurs
propriétés biologiques et pharmacologiques que pour leur exploitation industrielle.
2- Présentation de quelques métabolites secondaires :
Les substances actives des plantes médicinales sont de deux types :
- Les produits des métabolites primaires (essentiellement des saccharides), substances
indésirables à la vie de la plante, qui se forment dans toutes les plantes vertes grâce à la
photosynthèse.
- Les produits des métabolites secondaires : processeurs résultant essentiellement de
l’assimilation de l’azote, apparaissent souvent comme inutiles à la plante, mais utiles pour
leurs effets thérapeutiques [1].
2- A- Les huiles essentielles
2- A- 1-Introduction
Les HE, existant dans les plantes aromatiques sont responsables des différentes
senteurs qu’elles dégagent. Les HE se retrouvent dans des glandes minuscules situées dans
différentes parties de la plante aromatique : dans les feuilles (basilic), dans les fleurs (rose),
dans le fruit (Citron), dans les graines (coriandre), dans l’écorce (cannelle) et, pour certaines
plantes, c’est dans les racines (ail) [3].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
4
2- A- 2- Définition
Les HE sont des liquides volatiles, réfringents, optiquement actifs, voisins des huiles,
d’odeur tout a fait caractéristique. Elles se forment dans un grand nombre de plantes comme
sous-produits du métabolisme secondaire [1].
Les HE sont des complexes naturels de molécules volatiles et odorantes, synthétisées
par les cellules sécrétrices des plantes aromatiques.
Celles-ci les conservent dans des poches au niveau de certains organes.
Ces produits odorants sont extraits par entraînement à la vapeur d’eau ou par pression
(cas des agrumes) [4].
A son tour, la norme A.F.NOR NF T 57-006 a donné la définition suivante d’un HE :
« produit obtenu à partir d’une matière végétale, soit par entraînement à la vapeur, soit par des
procédés mécaniques à partir de l’épicarpe de Citrus, soit par la distillation sèche » [5].
De la plante à essence ou de certains de leurs organes, et de procédé par expression.
Depuis la 9ème
édition en 1972, la pharmacopée n'utilise plus que le terme: huile
essentielle [6].
Les HE sont aussi bien utilisés pour leurs vertus médicinales que pour leurs caractères
organoleptiques.
2- A- 3- Répartition botanique
Les HE sont largement réparties dans le règne végétal: Conifères, Myrtacées,
Ombellifères, Labiées, Composées. Elles peuvent se rencontrer dans tous les organes
végétaux : sommités fleuries, écorce, racines, rhizomes, fruits, bois,….etc. Dans une même
plante, elles peuvent être présentes dans différents organes. La composition des HE peut alors
varier d’un organe à l’autre [4].
2- A- 4- Propriétés physico-chimiques des HE
On trouve généralement les HE incolores ou jaune pâles à l’état liquide à température
ordinaire.
Toutes les HE sont volatiles, odorantes et inflammables.
- Leur densité est le plus souvent inférieure à 1. Seules trois HE officinales ont une densité
supérieure à celle de l’eau, ce sont les HE de cannelle, de girofle et de sassafras.
- Elles sont peu solubles dans l’eau, solubles dans les alcools et dans la plupart des solvants
organiques.
- Elles sont altérables et très sensibles à l’oxydation [3].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
5
- Elles possèdent un indice de réfraction souvent élevé et sont douées d’un pouvoir rotatoire
(elles sont soit dextrogyres ou lévogyres);
- Leur point d’ébullition varie de 160 °C à 240 °C.
2- A- 5- Composition chimique
Les HE ont une composition assez complexe [7].
On y trouve généralement de nombreux constituants appartenant principalement à
deux grandes familles chimiques :
Les composés terpéniques et les composés aromatiques, dérivés du phénylpropane.
1-Les composés terpéniques ou terpénoïdes :
Les terpénoïdes constituent un vaste groupe de métabolisme secondaire de structure
diverse, important dans de nombreuses interactions biotiques [2].
Les terpénoïdes sont très largement distribués et beaucoup possèdent de fonctions
physiologiques primordiales, comme éléments des stéroïdes liés aux membranes, des
pigments caroténoïdes, de la chaîne latérale phytyle de la chlorophylle et d'hormones (acide
gibbérellique et acide abscissique).
- Sont formés d’unités isopréniques (en C5) (ils répondent à la formule brute : (C5H8) n
[8], et comprennent les monoterpènes en (C10), les sesquiterpènes (C15), les diterpènes (C20) et
les triterpènes en (C30). Ils ont la même origine métabolique. Ces terpènes peuvent être
acycliques, monocycliques ou bicycliques. En général, une HE est un mélange
d’hydrocarbures et de composés oxygénés dérivés de ces hydrocarbures. Parmi ces composés
oxygénés, on peut noter la présence d’alcools, d’esters, d’aldéhydes, de cétones, d’ether-
oxydes et de carbures.
La composition chimique des HE varie encore de façon appréciable avec le milieu et la
période de la végétation. Elle peut aussi être modifiée au cours de l’extraction ou durant la
conservation [4].
La distribution de quelques types de terpénoïdes a cependant un intérêt pour la
taxonomie.
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
6
Les monoterpénoïdes et les sesquiterpénoïdes volatiles (figures (I-1), (I-2)) :
Sont les principaux composants des HE caractéristiques des Magnoliales, des Laurales,
des Illiciales et des pipérales, comme les Myrtaceae, les Lamiaceae, les Verbenaeaes, les
Asteraceaes. Ces composés ne se trouvent pas seulement dans les tissus végétaux (dans des
cellules sphériques ou dans différents canaux ou lacunes situés dans les tissus
parenchymateux. mais aussi dans les glandes florales odoriférantes oû ils sont libérés et
fonctionnent souvent comme attractifs floraux.
OH
OH
Géraniol Menthol Limonène
O O
Garvone Camphre
Fig. I. 1: Les Monoterpènes.
Un autre type de terpénoïdes, les lactones sesquiterpènes (figure (I. 2)) surtout
connues chez les Asteraceaes oû ces lactones sont diversifiés et utiles pour la taxonomie [2].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
7
OCOCH2 OH
O
HOH2C
HO
O
O
O
CH2O
O
CH2
Parthénine Lactupicrine
O
O
OH
HH2C
CH2
CH2
H2CO
Vernolépine
Fig. I. 2: Lactones sesquiterpènes.
2- Constituants terpéniques des huiles essentielles
Les HE contiennent principalement des terpènes. Elles renferment surtout des
monoterpènes, quelques sesquiterpènes, rarement des diterpènes [7].
a- Les monoterpènes
Dans le cas des hydrocarbures, les composés monoterpèniques correspondent le plus
souvent à la formule brute C10H16. Ils peuvent être acycliques (myrcène), monocycliques
(limonène) ou bicycliques (camphène) [5].
Myrcène Limonène Camphène
Ils constituent par fois plus 90 % de l’HE (citrus, térébenthines).
Les monoterpènes regroupent de nombreuses fonctions:
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
8
- Alcools : acycliques (citronellol), monocycliques (menthol), bicycliques (fenchol) ;
OH
OH
OH
Citronellol Menthol Fenchol
- Aldéhydes : le plus souvent acycliques (citronellal) ;
O
- Cétone : acycliques (tagétone), monocycliques (menthone, pulégone), bicycliques
(fenchone) ;
O
OH
Pulégone Fenchone
- Ester : acycliques (acétate de citronellyle), monocycliques (acétate de menthyle, acétate
d’α-terpinyle), bicycliques (acétate d’isobornyle) [5].
b- Les sesquiterpènes
Les variations structurales dans cette série sont de même nature que dans le cas
précédent, carbures, alcools et cétones étant les plus fréquents.
Il convient de remarquer que le fait qu’ils comprennent trois motifs isoprène ils présentent
une très grande variété dans les structures (plus d’une centaine de squelettes différents ont été
décrits).
Quelques exemples de sesquiterpènes caractéristiques d’HE : carbures mono- ou
polycycliques (longifolène), alcools (farnésol), cétones (nootkatone), aldéhydes (sinensals),
esters (acétate de cédrayle) [5].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
01
3- Composés aromatiques
La plupart des constituants de l’HE sont d’origine terpénique, seul un petit nombre
d’essences contiennent une majorité de ses composés aromatiques (exp : essence d’Anis riche
en anéthole et en aldéhyde ainsi que celle du persil en apiole, d’Asarum en asarone, de
Giroflier en engénol…………) Figure (I. 3), [5, 8].
CH=CH-CH3
OCH3
CHO
OCH3
CH2-CH=CH2
H3CO
OCH3O
O
anéthole Anis aldéhyde anisique apiole
CH2-CH=CH2
OCH3
H3CO
CH=CH-CH3
OCH3OCH3
OH
H3CO
OCH3
CH2-CH=CH2
OCH3
engénol γ-asarone β-asarone
Fig. I. 3: Les composés aromatiques
Aussi le degré d’oxydation de la chaine aliphatique (carbone, alcool, aldéhyde, cétone
ou acide) mène vers l’élargissement de la gamme des composés aromatiques.
Par ailleurs le motif phénylpropanique est susceptible de se cycliser pour donner les
lactones (exp : les coumarines). Ces dernières étant pour les plus simples d’entre elles,
entrainables par la vapeur d’eau, elles seront également présentes dans certaines huiles
essentielles, dans ces dernières on peut également rencontrer des composés en (C6-C1) comme
la vanilline.
2- A- 6- Mode d’obtention des HE
Plusieurs techniques d’extraction des essences sont pratiquées, deux seulement sont
admises par la pharmacopée Française ainsi que par A.F.NOR et l’I.S.O.
- L’entraînement à la vapeur d’eau ;
- L’expression à froid des péricarpes frais de certains Citrus [8].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
00
Les méthodes d’extraction sont adaptées aux propriétés physiques les plus importantes des
huiles essentielles.
- Leur volatilité dans l’air et dans la vapeur d’eau ;
- Leur solubilité dans les solvants organiques.
2- A- 7- Domaine d’utilisation d’HE
a- phytothérapie.
L’aromathérapie est une branche de la phytothérapie qui utilise les HE pour traiter
un certain nombre de maladies.
Les HE sont largement utilisés pour traiter certaines maladies internes et externes
(infections d’origine bactérienne ou virale, troubles humoraux ou nerveux). En médecine
dentaire, plusieurs HE ont donné des résultats cliniques très satisfaisants dans la désinfection
de la pulpe dentaire, ainsi que dans le traitement et la prévention des caries [4].
b- Parfumerie et cosmétologie :
L’utilisation des HE dans les crèmes et les gels permet de préserver ces cosmétiques
grâce à leur activité antiseptique et antioxydante, tout en leur assurant leur odeur agréable [9].
c- Industrie alimentaire.
En industrie alimentaire, on cherche toujours à avoir une conservation saine et
de longue durée pour les produits consommés ainsi qu’une qualité organoleptique meilleure.
Une nouvelle technique pour réduire la prolifération des micro-organismes réside dans
l’utilisation des HE. Les plantes aromatiques et leur HE sont utilisées dans la conservation des
denrées alimentaires [10].
2- A- 8- Pouvoir antimicrobien des HE
Les vertus antimicrobiennes des HE sont connues et utilisées depuis longtemps, mais
cette utilisation se basait sur des pratiques traditionnelles et des applications sans bases
scientifiques précises.
De nos jours, leur emploi se fait sur des bases scientifiques et rationnelles puisque de
nombreux travaux de recherche portent sur les propriétés antimicrobiennes des HE des plantes
aromatiques [4].
In vitro, l’effet microbactiricide de certaines HE a même été trouvé supérieur à celui
des antibiotiques. De plus, elles ont un champ d’action très large. Plusieurs travaux montrent
que les HE et leurs composés majoritaires ont un effet antimicrobien vis-à-vis des bactéries à
Gram négatif et à Gram positif [12].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
01
L’activité antimicrobienne des HE est dûe principalement à leur composition chimique
et en particulier à la nature de leur composé majoritaire.
En effet, il est admis que l’activité antimicrobienne des HE se classe dans l’ordre décroissant
suivant la nature de leurs composés majoritaires :
Phénol > alcool > aldéhyde >cétone> oxyde> hydrocarbures > esters. L’effet des composés
quantitativement minoritaires n’est parfois pas négligeable [13].
2- A- 9- Aperçu sur le mode d’action des HE
En effet, certains chercheurs ont montré que la puissance de l’action des HE varie
selon leurs constituants majoritaires, et que le mode d’action est principalement lié au profil
chimique des constituants de chaque HE, qui est largement diversifié [4].
2- A- 10- Toxicité des HE
Plusieurs HE sont connues pour leur toxicité : c’est le cas, par exemple, des essences à
anéthol à action convulsivante à forte dose ; il en est de même des essences à thuyone (thuya,
Absinthe).
Notons que les essences absorbées seules comme médicaments, en usage interne
(Aromathérapie), peuvent présenter une certaine toxicité [14].
2- A- 11- Contrôle des HE et des essences
Les pharmacopées prévoient différents essais : évaluation de la miscibilité à l’éthanol,
détermination des indices d’acide, d’ester, de carbonyle, éventuellement la recherche des
huiles grasses et des HE résinifier, détermination du résidu d’évaporation et autre ; elles
prévoient aussi des mesures physiques comme l’indice de réfraction, l’angle de rotation
optique, la densité relative, parfois le point de solidification. Elles demandent également une
analyse de l’HE par une technique chromatographique [5].
2- B- les composés phénoliques :
2- B- 1- Introduction
Les composés phénoliques forment un très vaste ensemble de substance qu’il est
difficile de définir simplement. L’élément structural fondamental qui les caractérise est la
présence d’au moins un noyau benzénique auquel est directement lié au moins un groupe
hydroxyle, libre ou engagé dans une autre fonction : éther, ester, ou hétéroside [15].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
02
Parmi les composés phénoliques, dont plus de 8000 sont connus, les flavonoïdes, les
quinones phénoliques, les lignanes, les xanthones, les coumarines et d’autres classes existent
en nombre considérable (Tableau I.1.) [16].
Tab. I .1: Les principaux composés phénoliques.
N°de
Carbone
Squelette de
base
Classe Exemple
6 C6 Phénol simple - Catéchol (1)
7 C6 - C1 Acides phénoliques - Acide Salicylique (2)
8 C6 – C2 Acétophénones - 3-acetyl-6-
méthoxybenzaldéhyde (3)
9
C6 – C3
- Acide hydroxycinnamique
- Phénylpropénes
- Coumarines
- Acide caféique (4)
- Eugénol (5)
- Ombelliférone (6)
10 C6 – C4 Naphtoquinones - Juglone (7)
OH
OH OH
CO2H
H3COC CHO
OCH3
(1) (2) (3)
O
OH
CH CHCO2H
OH
CH2-CH=CH2
=
HOOCH3
HO O
(4) (5) (6)
O
OOH
(7)
Fig. I. 4: Structures chimiques de quelques composés phénoliques [16].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
03
2- B- 2- Flavonoïdes
1-Définition
Les flavonoïdes sont des substances naturelles issues des plantes présentes dans tout le
règne végétal. Ce sont des pigments responsables de la coloration des fleurs, des fruits et des
feuilles. Ils sont universellement présents dans la cuticule foliaire et dans les cellules
épidermiques des feuilles, et sont susceptibles d’assurer la protection des tissus contre les
effets nocifs du rayonnement UV.
Les flavonoïdes sont des dérivés du noyau Flavone ou 2-Phényl-Chrome portant des
fonctions phénols libres, éthers ou glycosides
O
O
A
B
C
Fig. I. 5: Noyau Flavone
Le noyau Flavone est lui-même un dérivé Flavane de base :
O
A
B
C
Fig. I. 6: Noyau Flavane
Les flavonoïdes sont donc des polyphénols complexes dont la structure est constituée
de deux noyaux aromatiques (noyaux A et B) et d’un hétérocycle oxygénés (cycle C) [17].
2- Structure chimique:
On trouve des flavonoïdes dans les agrumes qui appartiennent à la classe des
aurantiacées mais également dans les (rues, tomates, cyprès, frênes et ginkgo....). Ces
différentes plantes, contiennent à des degrés divers, des substances utilisées comme principe
actif tels que diosmine, la rutine et l’hespéridine [18].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
04
Les flavonoïdes sont des hétérosides, c’est-à-dire des dérivés de génines sur lesquelles
un ou plusieurs oses sont gréffés. La liaison GENINE-OSE existe grâce à la réunion, soit d’un
hydroxyle phénolique, soit d’un hydroxyle de l’hétérocyclique oxygéné, soit d’un –CH avec
l’hydroxyle hémiacétalique de l’oses. On obtient alors des O-Hétérosides ou des C-
Hétérosides [17].
O-Hétéroside C-Hétéroside
O
O
HO
HO O
OH
OH
OH
OH
OH
O
O
OH
HO
HO
O O O
O
OH
HO
OH
OH
HO
HO OH
OH
OH
O
Rutine Saponarine
Fig. I. 7: Structure chimique de deux flavonoïdes
Les C-Hétérosides semblent intéressants en thérapeutique. La rupture de la liaison
GENINE-OSE est plus difficile dans le cas des C-Hétérosides que dans celui des O-
Hétérosides [17].
3-Classification :
Les Flavones : (Lutéoline, Apigénine)
Elles sont particulièrement abondantes chez les légumineuses et elles dérivent des
flavonones par une oxydation qui introduit une seconde double liaison dans l’hétérocycle.
Les flavonones : (Naringenine, Hesperetine)
Dérivent des « chalcones » par une cyclisation au centre du squelette d’où un
hétérocycle ; elle est réalisée par la chalcone isomérase (CHI).
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
05
Les chalcones : Le mot « chalcone » provient du mot grec chalcos (cuivre). Elles
gardent la structure du tétra ou trihydroxychalcone.
On peut signaler deux autres types de composés dont la distribution dans la plante est
plus restreinte.
Les flavonols : (Myricétine,Quercétine,Kaempférol) Ils se différencient des
flavones par la présence d’un OH en C3.
Isoflavones : Dérivent aussi des flavonones, mais outre une oxydation centrale ; il
y’a transposition du cycle latéral du C2 au C3 de l’hétérocycle.
Aurones : Le mot « aurone » provient du latin aurun (Or).
Ce sont des homologues des flavones, mais à hétérocycle pentagonal.
Les quatre classes de flavonoïdes se trouvent à l’état naturel sous forme d’aglycones,
mais surtout sous forme de glycosides [19].
4- Propriétés biologiques des flavonoïdes et applications
De nos jours, les propriétés des flavonoïdes sont largement étudiées dans le domaine
médicinal ou on leur reconnaît des activités anti-virales, anti-tumorales, anti-inflammatoires,
anti-allergique et anti-cancéreuses [20].
Les flavonoïdes peuvent aussi empêcher le diabète ou du moins le réduire en inhibant
l’enzyme aldose réductase. Ong et khoo ont reportée que la myricétine possède un effet
hypoglycémiant chez des animaux diabétiques .Certains flavonoïdes peuvent entraver
l’athérosclérose et par conséquent réduisent le risque des maladies cardiovasculaires [21].
Les flavonoïdes sont présents dans presque tous les organes de la plante et jouent un
rôle important dans le système de défense comme antioxydants Ces métabolites secondaires
sont connus pour leurs diverses propriétés biologiques telles que antioxydante [22].
2- B- 3- Les tanins
1- Définition
Ce sont des composés phénoliques complexes d’origine végétale, ayant une masse
moléculaire comprise entre 500 et 3000. En plus des réactions classiques des phénols, ils ont
la propriété de précipiter les alcaloïdes, la gélatine et de rendre la peau imputrescible en se
fixant sur les protéines [23].
Ces substances, de composition chimique variable, présentent un caractère commun :
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
06
- Leur capacité de coaguler les albumines, les métaux lourds et les alcaloïdes. Elles sont
hydrosolubles.
- Leur intérêt médicinal réside essentiellement dans leur caractère astringent.
- Leur propriété de coaguler les albumines des muqueuses et des tissus, en créant ainsi
une couche de coagulation isolante et protectrice, ayant pour effet de réduire l’irritabilité et la
douleur, d’arrêter les petits saignements [1].
2- Constitution chimique et structure
Chez les végétaux supérieurs, il existe deux groupes de tanins différents par leur
structure aussi bien que par leur origine biosynthétique :
2-a- Les tanins hydrolysables : Sont caractéristiques des dicotylédones, rencontrés
notamment chez les Rosidaes, dans tous les organes (racine, tige, feuille, fruit avant maturité)
[24].
Les tanins hydrolysables donnent par hydrolyse un ose et un nombre variable de
molécules d’acide phénolique, d’acide gallique ou d’acide ellagique.
O
O
HO
HO
O
OH
OH
O
COOH
HO
HO
HO
Acide gallique Acide ellagique
O
O
O
O
O
O
OH
OHHO
HO
OH
HO
HO
HO
HO
OH
O
O
OR
OHHO
O
R=H, Pédunculagine
Fig. I. 8: Exemples de structure de tanin hydrolysable.
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
07
2-b- Les tanins condensés ou proanthocyanidols : Les tanins condensés sont des
polymères constitués par des unités de flavan-3-ols (catéchol, épicatéchol, ……..) liées entre
elles par des liaisons carbone-carbone [24].
OH
OH
OH
OH
OH
OH
HOOH
HO
A C
B
OH
Fig. I. 9: Exemples de structure de tanins condensés.
3-Propriétés pharmacologiques et biologiques des tanins :
Les décoctions et les autres préparations à base de drogues riches en tanins sont
employées le plus souvent extérieurement contre les inflammations de la cavité buccale, les
catarrhes, la bronchite, les hémorragies locales, sur les brulures et les engelures, les plaies, les
inflammations dermiques, les hémorroïdes et la transpiration excessive.
En usage interne, elles sont utiles en cas de catarrhe intestinal, de diarrhée,
d’affections de la vésicule, ainsi que comme antidote (contre-poison) lors d’empoisonnement
par des alcaloïdes végétaux) [1].
2- B- 4 - Les coumarines :
1- Introduction
Certaines familles d’angiospermes élaborent des structures très variées :
Fabacées, Astéracées et surtout les Apiacées et les Rutacées chez lesquelles sont rencontrées
les molécules les plus complexes.
La littérature décrit un nombre important de coumarines et les plus simples d’entre
elles sont largement réparties dans le règne végétal [25].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
08
2- Définition
Les coumarines sont des composés phénoliques ayant un squelette de base en C6–C3,
généralement hydroxylés en position 7, en 6, 7 et en 6, 7, 8.
O O
1
2
345
6
78
3- Constitution chimique et structure :
Les coumarines sont des composés aromatiques dérivant de l’acide O-hydroxy-Z-
cinnamique, de même que la coumarine elle-même dérive de l’acide ortho-coumarique [26].
O
CHC
H
O
OH
HC CH COOH
Acide O-Coumarique Coumarine
CCH
O1
O
CHC
R
HO O
HO
R'
R
O
H
H
R=H ; Umbelliférone
R=OH ; Aesculétine R=OCH3, R’=H ; Fraxétine
R=OCH3 ; Scopolétine R=H, R’=OH ; Daphnétine
Fig. I. 10: Les principaux composés des coumarines.
4- Types de coumarines :
Les hydroxycoumarines : Présentent également un intérêt pharmaceutique.
L’esculine, contenue dans l’écorce du marron dIinde a les mêmes effets que la
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
11
vitamine P. Elle augmente la résistance des vaisseaux sanguins et présente donc un
intérêt pour les soins des hémorroïdes et des varices (comme la rutine) [1].
Les furanocoumarines.
Les pyranocoumarines.
5- Propriétés pharmacologiques et biologique de coumarines :
Comme les autres composés phénoliques, les coumarines se rencontrent dans la nature
sous forme de combinaisons, qui sont des hétérosides [27].
La Piloselle, Hieracium pilosella de la famille des Asteraceae de l’ombelliférone sous
forme hétérosidique. Quelques études attribuent à l’ombelliférone une activité
bactériostatique d’où son utilisation autrefois dans le traitement de la brucellose en médecine
vétérinaire. Traditionnellement, la drogue est préconisée pour faciliter les fonctions
d’élimination rénales et digestives [28].
2- C- Les alcaloïdes :
2- C- 1- Définition
Les alcaloïdes sont des composés azotés complexes, de nature basique, présentant
généralement de puissants effets physiologiques. Ce sont pour la plupart des poisons végétaux
très actifs, dotés d’une action spécifique [1].
Les alcaloïdes sont des hétérocycliques à caractère alcalin contenus essentiellement
dans les plantes [29].
2-C- 2- Classification selon la structure chimique :
Selon leur structure chimique et surtout leur structure moléculaire, on peut diviser les
alcaloïdes en plusieurs groupes :
a) des phénylalanines : capsaïcine du piment, colchicine du colchique ;
b) des alcaloïdes isoquinoléiques : morphine, éthylmorphine, codéine et papavérine
contenues dans l’opium du pavot ;
c) des alcaloïdes quinoléiques : tige feuillée de la rue commune ;
d) des alcaloïdes pyridiques et pipéridiques : ricinine du ricin, trigonelline du
fenugrec ;
e) des alcaloïdes dérivés du tropane : scopolamine et atropine de la belladone ;
f) des alcaloïdes stéroïdes : racine de vératre, douce-amère ou aconite (aconitine) par
exemple [1].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
10
2- C- 3- Structures chimiques des alcaloïdes : [30]
Alcaloïdes Dérivés
N N
CH 3
Pyridine Nicotine
N
H
CH2 CH2 OCH3
H
N
Pipéridine Coniine
N
N
N
N
HH
CH2 CH2 NH2
Imidazole Histamine
Fig. I. 11: Structures chimiques des alcaloïdes.
2- C- 4- Type d’alcaloïdes :
Les alcaloïdes ont des structures très diverses ; ils dérivent de différents acides aminés
ou de l’acide mévalonique en passant par différentes voies biosynthétiques. Ils ont une
activité biologique chez les animaux, souvent même à très faibles concentrations, et beaucoup
sont couramment utilisés en médecine (par exemple la cocaïne, la morphine, l’atropine, la
colchicine, la quinine et la strychnine) [2].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
11
(A) (B)
NN
H
CH2
OCH3
C
HO
H3CO
N
O
O
H3CO
H3COCH3
CH2
Corynanthéine Ochotensimine
Fig. I. 12: Quelques classes structurales d’alcaloïdes.
(A) Les alcaloïdes indoliques de type sécologanine : n’existent que chez les
Apocynaceaes, les « Loganiaceaes » et les Rubiaceaes parmi les Gentianales.
(B) Les alcaloïdes benzylisoquinoléiques se rencontrent chez de nombreux membres des
Magnoliales, des Laurales et des Ranunuculales.
2- D- Les saponines :
Les saponines sont très communes dans les plantes médicinales.
Du point de vue chimique, elles se caractérisent également par un radical glucidique (glucose,
galactose) joint à un radical aglycone [1].
2- D- 1- Définition :
Les saponosides sont une classe d’hétérosides très répandue chez les plantes et les
animaux marins. Ce sont des glycosides stéroïdiques ou triterpéniques qui ont la propriété de
former des solutions moussantes en présence d’eau et de précipiter le cholestérol [32].
2-D- 2- Constitution chimique et structure :
L’hydrolyse d’une saponine, par l’action d’un acide ou d’enzyme, produit un sucre ou
plusieurs (dont souvent le glucose) et un aglycone nommé sapogénine selon que cette dernière étant,
soit un triterpène, soit un stéroïde. On distingue les saponines triterpènes et les saponines
stéroïdiques, certains auteurs distinguent une troisième catégorie de saponines ; celles des amines
stéroïdiques qui sont traitées par d’autres comme des alcaloïdes stéroïdiques [33].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
12
3 5
101
1312 18
15
22
2120
19
A B
D
23 24
25
27
28
30
29
26C
HO
3029
HO
Type α-Amyrine Type β-Amyrine
(Uranes) (Oléananes)
Fig. I. 13: Structure des principaux squelettes des génines triterpéniques.
A B
C D119
11
18
17
16
15
5
10
3
DC
BA
OOE
F
2625
27
2321
20 22
Structure de la molécule Structure de la molécule
du Stérane du Spirostane
Fig. I. 14: Structure des principaux squelettes des génines stéroïdiques [34].
2-D- 3- Propriétés physiques :
La propriété physique principale des saponines est de réduire fortement la tension
superficielle de l’eau. Toutes les saponines sont fortement moussantes et constituent
d’excellents émulsifiants [1].
2- D- 4- Propriétés pharmacologiques des saponines :
Les saponines ont une propriété caractéristique : celle d’hémolyser les globules rouges,
(érythrocytes), c’est-à-dire de libérer leur hémoglobine, ce qui explique l’effet toxique de
certaines d’entre elles, qui les rend inconsommables.
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
13
- les saponines irritent les muqueuses, causent un relâchement intestinal, augmentent les
sécrétions muqueuses bronchiales (sont expectorantes).
- elles sont employées comme diurétiques et désinfectantes des voies urinaires [1].
3- Travaux antérieurs
3- A- Introduction :
Le genre Artemisia est un des plus importants de la famille des Asteraceae ; il
comporte plusieurs certaines d’espèces en grande partie utilisées pour leurs diverses
propriétés médicinales par les pharmacopées locales [35].
Le genre Artemisia est l'un des plus grands et le plus largement diffusé des genres dans
plusieurs Anthemideae la tribu des Composées. Le genre se trouve essentiellement dans la
zone tempérée boréale les régions du monde avec le sud de la possible extension vers les
tropiques [36].
3- B- Travaux antérieurs de quelques pays sur le genre d’Artemisia :
Les industries pharmaceutiques ont aussi exploité de nombreux composés extraits de
différentes armoises, comme les thujones (A. absinthium), l’artemisinine (A. annua) ou la
verlotorine (A. verlotiorum). Depuis peu, A.capillaris (aussi appelée A. scoparia) suscite
l’engouement des chercheurs à cause d’un métabolite secondaire particulièrement actif le
capillène [11].
La composition de l'huile de l'espèce Artemisia a été caractérisée par la présence d’un
large éventail de monoterpènes (hydrocarbures, alcools, cétones, esters, aldéhydes et les
oxydes), et sesquiterpènes (hydrocarbures, d'oxydes et alcools), avec un total de 62 composés
identifiés.
Les extraits ont été obtenus par hydrodistillation de la plante d’Artemisia campestris.
L dans la région de Nord-Ouest de l’Italie, la composition de l'huile essentielle a été
examinée Par GC/MS. (Hewlett-Packard) :
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
14
Tab. I. 2: Pourcentage des compositions de l’HE (monoterpènes, sesquiterpènes, et phénols)
d’Artemisia campestris de nord-ouest des Alpes Italiennes [11].
A. campestris L. ssp
borealis (pall)
A. campestris L.ssp.
campestris
Monoterpènes (%)
Hydrocarbures
α-Pienne
β-Pinene
Sesquiterpenes (%)
Spathulenol
Alcool inconnu
Carvacrol
15.3
9.8
9.3
10.7
1.9
16.5
10.7
18.7
tr
1.5
tr = trace (<0.1%)
Tab. I. 3 : Nombre de constituants dans différent pays et produits majoritaires.
Italie
[11]
France
[37]
Tunisie
[38]
Serbie –
Yougoslavie
[39]
Nb de
constituants
26 51 20 38
Pourcentage
des produits
majoritaires
(%)
Monoterpènes
hydrocarbures
1-phenylpenta-
2,4- diyne
(18-34)
Monoterpènes
hydrocarbures
(47.8-27.9)
Monoterpènes
hydrocarbures.
(2.5-9.1)
Capillène
(13-27)
Polyacétylènes
aromatiques
(2-25)
Sesquiterpènes
alcools.
(3.0-9.2)
A.C
(pallas)
(9.8-15.3)
A.C
L
(10.7-16.5)
Sesquiterpènes
(26.6-32.4)
Sesquiterpènes alcools
(9.3-10.7) (14.1-18.7)
Les analyses par CPG et CG/SM dans des régions de France ont permis de mettre en
évidence que les composées majoritaires sont les mêmes [37].
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
15
Tab. I. 4 : Représentants de la composition d’HE d'Artemisia campestris var.glutinosa
en provenance de France (SFC) [37].
Composés Pourcentages
1-phenylpenta-2,4- diyne 18 – 34
Capillène 13 – 27
Polyacétylènes aromatiques
γ-terpiéne 6 – 25
Méthyl eugénol 3 – 5
p-cymène 2 – 9
Geramacrène D 2 – 6
Les analyses chromatographiques Par CPG et CG/SM des huiles essentielles
d’Atemisia Campestris Var. Glutinosa de la région de Marseille (France) obtenues par
hydrodistillation, on permis d’identifier 51composants.
Les composés majoritaires sont : γ-terpinene, capillene, 1-phenyl-2,4-pentadiyne,
spathulenol, methyleugenol, p-cymene et β-pinene [40].
La composition de l'huile essentielle d'Artemisia campestris L., obtenue par
hydrodistillation des parties aériennes de la région du sud-est de la Tunisie (Bengardane,
Benikhdache, Jerba et Tataouine), a été analysée par GC-MS. Treize à quinze composants ont été
identifié dans chaque échantillon, on note la présence de β-pinene (24.2-27.9 %), p-cymene
(17.4-22.3 %) et α-pinene (4.1-11.0 %), représentant plus que 45 % de l'huile totale [38].
4- Conclusion :
Dans ce chapitre, nous avons présenté quelques métabolites secondaires (définitions,
structures chimiques, classifications et propriétés).
Notre choix s’est porté sur une plante aromatique très utilisée dans la médecine
traditionnelle dans la région de la steppe Algérienne. A notre connaissance, cette plante n’a
pas été étudiée.
Néanmoins, des travaux antérieurrs, réalisés sur la famillle des Astéraceae sur le genre
Artemisia plus particulièrement l’espèce Artemisia Campestris montré que la plante était riche
en métabolites secondaires comme : monoterpènes hydrocarbures et sesquiterpènes
alcools……..etc.
Le chapitre suivant comporte :
- La présentation de la steppe et de la plante Artemisia Campestris.
- L’identification de quelques métabolites secondaires (Etudes phytochimique).
- mode opératoire d’extraction et méthodes d’analyse avec résultats et discusions.
Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
16
Bibliographie
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Chapitre I_____________________________________________________________ Rappels Bibliographiques
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Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
1- Présentation de la steppe :
1- Introduction :
Les plantes aromatiques de la famille Asteraceae (Composées) constituent de loin la
famille la plus importante de notre territoire. Ce paramètre a conditionné ce travail Qui est
basé sur : le fait que cette plante est très répondue dans toutes les régions steppiques et
présahariennes de l’Algérie, mais aussi que cette espèce est utilisée dans notre région comme
antiseptique, anti-inflammatoire, antirhumatismale, antimicrobienne, maladie d’estomac et
pour soulager les douleurs………etc.
L’intérêt que nous portons à l’extraction et l’identification des métabolites secondaires
à savoir : HE, alcaloïdes, flavonoïdes, tanins,…..etc. vise principalement à valoriser les
plantes médicinales locales.
La steppe Algérienne se présente comme une vaste bande régionale s’étendant de la
frontière Tunisienne à la frontière Marocaine sur 1000 km de long et de 300 Km de large et
couvre une superficie globale de 20 millions d'hectares [1].
Ce territoire constitue un espace vital pour une population estimée à plus de 7,2
millions d’habitants dont la majeur partie tire ses revenus à travers la pratique de l'élevage
d'un cheptel ovin estimé à 15 millions de têtes [2].
2- Etude du milieu
1-Situation géographique
La wilaya de Djelfa est localisée dans la partie centrale de l’Algérie du nord, où
elle fait partie des monts des Ouled Nail. Située à 300 Km au sud de la capitale, elle se situe
entre 2° et 5° de longitude Est, et entre 33° et 35° de latitude Nord. La wilaya s’étend sur une
superficie de l’ordre de 32,362 Km2, soit 1,36 % de superficie totale de l’Algérie.
Cette wilaya est à égale distance de ses frontières Est et Ouest, limitée par les wilayas
de la Médéa et Tissemsilt au Nord, M’sila et Biskra à l’Est, Ouargla au Sud-Est, au Sud
Ghardaïa, au Sud-Ouest Laghouat et Tiaret à l’Ouest [3]. (Carte géographique -Voir
l’annexe).
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
2- La végétation steppique
La steppe est une formation végétale basse et ouverte inféodée aux étages bioclimatiques
semi aride et dont elle est l’expression naturelle. La végétation parait bien souvent monotone, que la
strate dominante soit graminée chamaephytique, ou crassulescente [4].
La combinaison des facteurs pédo-climatiques et la répartition spatiale de la végétation
fait ressortir trois types de steppes :
o La Steppe graminéenne à base d'alfa et/ou de sparte que nous trouvons dans les sols
argileux à texture plus fine. Sur les sols sableux, nous trouvons la steppe à drine.
o La steppe à armoise blanche qui occupe les sols à texture fine;
L'armoise est consommée par les troupeaux et constitue de ce fait un excellent parcours.
o La steppe à halophyte qui occupe les terrains salés à proximité des chotts.
On y trouve les solsolas et aussi les atriplexes qui constituent eux aussi un bon fourrage [5].
3- Typologie du couvert végétal steppique
La végétation steppique est de très inégale valeur, tant pour sa composition floristique
que par sa densité, elle est dominée par l'alfa (Stipa tenacissima) qui occupe 4 millions
d'hectares, suivi par le Chih (Artemisia herba alba) avec 3 millions d'hectares, puis le
Sennaghe et le Guettaf avec respectivement 2 et 1 millions d'hectares [5].
2- Présentation de la plante
2- 1- Présentation de la famille : ASTERACEAE (Composées)
1- Introduction
Les Asteraceae renferment 408 espèces reparties en 109 genres [6].
Ces derniers désignent des plantes herbacées, buissons ou arbres; matières de réserve
constituées d'oligosaccharides, entre autre l'inuline, canaux résinifères souvent présents, de
même que des laticifères, mais l'un des deux manquant parfois, présence générale de
polyacétylènes et des huiles essentielles terpéniques, généralement à lactones sesquiterpènes
(mais sans composés iridoïdes) [7].
2- Caractéristiques générales:
Les caractéristiques essentielles de La famille Asteraceae sont :
- Le mode d'inflorescence: les fleurs sont groupées en capitules ou calathides qui, pour le
profane, simulent à merveille une simple fleur [6].
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
Les Astéracées ont la caractéristique commune d'avoir des fleurs réunies en capitules,
c'est à dire serrées les unes à côté des autres, sans pédoncules, placées sur l'extrémité d'un
rameau ou d'une tige et entourée d'une structure formée par des bractées florales. Cette
structure en forme de coupe ou de collerette est appelé un involucre [8].
2 - 2- Présentation du genre : Artemisia
1- Introduction :
Le genre Artemisia est un des plus importants de la famille des Asteraceae ; il
comporte plusieurs centaines d'espèces en grande partie utilisées pour leurs diverses
propriétés médicinales par les pharmacopées locales.
Les industries pharmaceutiques ont aussi exploité de nombreux composés extraits de
différentes armoises.
Les trois armoises représentées au Sahara sont des buissons très ramifiées, de 3 à 8 dm [9].
Le gène Artemisia (les armoises) groupe des herbacées, des arbrisseaux et des arbustes,
généralement aromatiques, densément tomenteux, pubescents ou glabres, de la famille
Asteraceae; Leurs feuilles sont pennées (rarement palmées) [8].
2- Culture : Il se fait dans un sol riche, bien drainé, en plein soleil. Plusieurs espèces,
notamment Artemisia lactiflora, demandent un sol assez humide, les armoises alpines exigent
un sol parfaitement draine. La plupart des armoises sont éphémères et ne supportent pas un
sol lourd, mal drainé.
3- Lieu : Elle vient dans les prairies et les broussailles sèches des l’hémisphère Nord.
Certaines en Afrique du Sud et dans l’Ouest de l’Amérique du Sud [10].
2- 3- Présentation de l’espèce : campestris
Définition et caractérisation:
La définition de l’espèce Artemisia campestris,
Capitules très petits, étroits (1 à 1,5 mm), ovoïdes ou coniques, à involucre scarieux, ne
contenant que 3 à 8 fleurs ; feuilles à divisions longues, étroites et espacées.
feuilles glabres, d'un vert foncé; rameaux rougeâtres; capitules coniques ou aborale- plante
des hauts plateaux, plus rares dans la région présaharienne, manque au Sahara
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
00
septentrional, reparaît dans les montagnes du Sahara central, en altitude (assez répondue
au Hoggar, plus rare au Tefedest et au Tassili des Ajjer).
Représentées au Sahara pour la sous espèce glutinosa (J. Gay) Batt, à tiges robustes et
à rameaux glutineux dans le haut. Médit [9].
Artemisia campestris Fleurons du disque stérile (ovaire avorté). Plante de 30-150 cm,
à rameau constituant une panicule plus au moins ample, Tige ligneu à base; striée .Feuilles
glabrescentes, vert foncées ; les inférieures 2- pinnatiséquées, les supérieures pinnatiséquées,
les basales pétiolées et auriculées, les autres sessiles ou subsessiles, dressées ou pendantes –
clairières pâturages « Dgouft », « alala », « Tedjok ».
Espèce très appétante en été et en automne [9].
Systématique botanique :
Nom Scientifique : Artemisia campestris.
Embranchement : Spermaphytes.
Sous Embranchement: Angiospermes.
Classe : Dicotylédones.
Famille : Asteraceae
Genre : Artemisia
Espèce : campestris
Noms français : Armoise champêtre ;
Armoise des champs;
Armoise rouge.
Nom anglais: Field Sagenort
Field southernwood
Sagewort
Sowhernwood
Wormwood
Nom vernaculars: Dgouft, Alala
Fig. II. 1 : Photo d’Artemisia campestris. Station de Djelfa
Par R. SAIHI, Mai 2009
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
Propriétés et usages :
De nombreuses espèces d'Artemisia ont une caractéristique odeur ou saveur, sur la base de
monoterpènes, sesquiterpènes qui, dans de nombreux cas, sont les raisons de leur application
en médecine populaire. Récemment, plusieurs tentatives ont été faites au caractérisent mieux
leurs véritables propriétés thérapeutiques, et d'obtenir la production accrue de ces composés
utiles à partir de chimiotypes sélectionnés poussent dans un sol ou in vitro [11].
Domaine d’utilisation :
Dans le nord-ouest de l’Italie, cette espèce est recueillie de façon active ou cultivés pour la
production de la plante séchée d'être utilisée comme un ingrédient important dans des
boissons alcoolisées ainsi que dans les boissons amères. Cette espèce est utilisée également en
parfumerie et dans une gamme d'applications alimentaires qui comprennent les soupes, les
sauces et salades [11].
Utilisation de la plante en médecine traditionnelle (Phyto–aromathérapie):
Depuis 150 ans, les plantes médicinales ont fourni à la pharmacie des médicaments très
efficaces. Aujourd'hui, de nombreux travaux menés dans le domaine de l'ethnopharmacologie,
nous montrent que les plantes, utilisées en médecine traditionnelle et qui ont été testées.
L’usage empirique des différentes préparations traditionnelles de plantes est donc
extrêmement important pour une sélection efficace de plantes puisque la plupart des
métabolites secondaires de plantes employées en médecine moderne, ont été découverts par
l’intermédiaire d’investigations ethnobotaniques [12].
L'Artemisia campestris est utilisée, Sèche, en onction, en friction, comme huile
essentielle en infusion ou en décoction.
Traditionnellement on utilise l’Artemisia campestris comme produit détergent, elle
remplace l’eau de javel.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
Tab. II. 1: Etude ethnopharmacologique d’Artemisia campestris (selon la médecine
traditionnelle).
Nom
scientifique
Indication Partie utilisée Mode
d’utilisation
Art
emis
ia
cam
pes
tris
[13]
Emménagogue,
vermifuge, vulnéraire,
Règles douloureuses,
Cicatrisante,
Maux d’estomac,
Bronchites.
Les feuilles et
les sommités
Infusion,
décoction,
macération,
cataplasme
Esp
èces
A
rtem
isia
[11
]
Toniques
Stomacales
Antiphlogistiques
Antiseptiques
teintures appliquées pour
soulager les rhumatismes
Antivenin,
Les feuilles et
les sommités
/
Art
emis
ia
cam
pes
tris
L.
[14
]
Anti-inflammatoire,
Antirhumatismal et
Antimicrobien
Les feuilles
Décoction
Plusieurs méthodes modernes permettent de mettre en évidence la présence dans les
végétales, telles ou telles substances;
- c’est d’abord l’étude microscopique, fondée sur la structure anatomique et
morphologique du corps végétal;
- puis ce sont les méthodes physiques (microsublimation);
- ensuite analyse par des méthodes chimiques comme on va le voir dans ce chapitre.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
3- Description des travaux, Résultats et discussion
3- 1- Mise en évidence des phytoconstituants :
On a utilisé des méthodes chimiques simples pour la recherche des principes actifs de
la plante [15, 16, 17] :
Des réactions colorées
analyses chromatographiques
1- Les polyphénols :
- Les flavonoïdes
On ajoute 1ml de réactif de Neu à l’extrait méthanolique (voire annexe). Les
composés Ortho hydroxylés sur le noyau B apparaissent en jaune orangé à orange et les mono
hydroxylés en jaune vert à jaune.
- Les tanins :
A 2 ml de décocté aqueux, à 5%, sont ajoutées quelques gouttes de solution de
chlorure ferrique (FeCl3) à 5% dans l’éthanol. Une coloration brun vert se développe, ce qui
révèle la présence des tanins catéchiques.
2-Les coumarines :
1g de poudre végétale est extrait avec 10 ml d’un mélange de méthanol et d’eau,
MeOH/H2O (7:3), sous reflux pendant 30 mn. L’extrait et dilué et quelques gouttes de
solution de soude sont ajoutées.
On dépose quelques gouttes de cet extrait sur une plaque de gel de silice, en
utilisant comme éluant un mélange de toluène – acétate d’éthyle (8:1).
Des fluorescences vertes et jaunes sont observés au visible et d’autres brunes et
bleues à 366nm, ce qui conforme la préséance de furano et pyranocoumarines.
3- Les alcaloïdes
25ml de solution d’acide chlorhydrique 5. 10-2
N sont additionnés à 5g de la
plante. Après une macération de 24 h, on filtre le mélange. On ajoute quelques goutte du
réactif de Dragendorff (voire annexe) au macérât. La formation d’un précipité rouge révèle la
présence des alcaloïdes.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
4- Les saponines
Pour détecter la présence des saponosides au niveau de la plante, on a calculé l’indice
de mousse.
- L’indice de mousse
L’indice de mousse se traduit par l’écume qui se forme à la surface de certains liquides
après agitation. Il permet de détecter la présence de saponosides au niveau de la plante.
Il est fourni par le degré de dilution d’un décocté de la poudre végétale dans des conditions
bien déterminées donnant une mousse qui persiste.
- Principe :
Nous avons opéré selon le mode opératoire de la pharmacopée française.
Dans une fiole de 500 ml, renfermant 100 ml d’eau bouillante, on introduit 1 g de plante
broyée. On maintient une ébullition modérée pendant 30 mn, on filtre et on ajuste à 100 ml
après refroidissement.
Dans une série de 10 tubes à essai de 20 cm de haut et de 10 mm de diamètre, on introduit
successivement 1, 2, 3,……..10 ml de décocté et on ajuste le volume de chaque tube à 10 ml
avec de l’eau distillée. Chaque tube est agité pendant 15 secondes (deux agitations par
seconde). On laisse reposer 15 mn et on mesure la hauteur de la mousse dans chaque tube.
Im =1000/N
N : Nombre de tubes dans les quels la hauteur de mousse vaut 1cm.
Dans touts les tubes (1 à 10) on observe une absence de mousse.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
5- Résultats et discussion:
Les études photochimiques effectuées sur la plante d'Artemisia campestris sèche de la
région de Djelfa, ont donné les résultats présentés dans le tableau II-2 si dessous :
Tab. II. 2: Résultat des tests phytochimiques effectués sur la plante d'Artemisia campestris.
Principe chimique Résultat
Les polyphénols
- Flavonoïdes (Réactif de Neu)
- Tanins (Chlorure ferrique-FeCl3)
- Coumarine (CCM)
(+)
(+)
(-)
- Les alcaloïdes
(Bouchardat – Dragendorff)
(+) - (+)
- Saponosides (Indice de mousse) (-)
- Les dérivés anthracéniques (CCM) (+)
Un screening phytochimique de la plante nous a permis de connaitre les composants
majoritaires présents: les alcaloïdes, les flavonoïdes, les tanins et le dérivé anthracénique.
3- 2- Extraction de l’huile essentielle
1- Introduction :
Autrefois, la caractérisation organoleptique était la seule indication permettant
d’évaluer la valeur d’une HE (apparence, couleur, odeur, gout, etc…).
Comme ces propriétés ne donnent qu’une information très limitée sur ces essences, il
semble nécessaire de faire appel à d’autres techniques de caractérisation plus précises, telles
que la détermination d’un certain nombre de constantes physico-chimiques appelées
« indices » qui ont fait l’objet d’étude statistique très importante. Ces indices sont constitués
soit par des résultats d’analyse chimique soit par des déterminations physiques (densité, indice
de réfraction, pouvoir rotatoire, etc……) [18].
Les pharmacopées du contrôle des HE et des essences prévoient différents essais :
- Détermination des indices physico-chimique.
- Analyse de l’HE par une technique chromatographique.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
03
Les travaux que nous avons effectués ont été réalisés sur la plante d’Artemisia
campestris sèche de la région de Djelfa.
2- Mode d’extraction : hydrodistillation
Une quantité de 50g de matériel végétal sec (partie aérienne de la plante), baigne
dans 500 ml d’eau distillée dans un ballon à col court de 1000 ml relié à un réfrigérant par
l’intermédiaire d’un T de distillation; les vapeurs d’eau, après refroidissement et condensation
dans le réfrigérant sont recueillis dans le récipient de recette.
Le distillat est ensuite transvasé dans une ampoule à décantation au moyen de l’éther
diéthélique (température d’ébullition 59 – 61,5°C).
On lui ajoute et on laisse agir pendant 15 mn de Sulfate de magnésium anhydride (MgSO4,
H2O) afin d’éliminer toute trace d’eau. Après filtration le solvant est éliminé grâce à une
distillation dans un évaporateur rotatif.
L’essence ainsi récupérée est conservée à basse température, à l’abri de la lumière dans
un flacon en verre, hermétiquement clos pour éviter toute dégradation.
Le rendement en HE est défini comme étant le rapport de masse de l’HE extraite et la
masse de la matière végétale sèche.
3- Résultats et discussion
Le rendement d’extraction exprimé en pourcentage, est calcule par le rapport de la
quantité d’HE extraite sur la quantité de la plante.
Les résultats de calcul des rendements obtenus lors de l’hydrodistillation à partir de
la plante sèche et fraiche (récolté au mois d’avril de deux stations visités) des temps
d’extraction variables sont présentés dans le tableau II. 3:
Tab. II. 3: Rendements de l’HE d’Artemisia campestris obtenue par hydrodistillation
Durée
(heurs)
Rendement plante sèche (%)
moyenne (Messaad)
Rendement plante fraiche (%)
Station Faid El
Botma
Station de Messaad
2.30 0.215 0.12 -
3 0.290 0.22 0.26
4 0.265 - -
Les résultats du tableau II. 3 montrent que l’extraction à partir de la plante sèche donne
un rendement plus important par rapport à la plante fraîche.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
On remarque que la durée d’extraction joue un rôle important sur le rendement. Le
meilleur rendement obtenu au bout de 3 h plus élevées, temps retenu pour la suite de nos
travaux.
Si nous comparons les rendements en HE de notre espèce avec une autre espèce de la
même famille de l’Artemisia campestris. L’Artemisia herba alba dans différentes régions
Algérienne, et la même méthode d’extraction, nous remarquons que:
Tab. II. 4: Comparaison des teneurs en HE d’Artemisia herba alba dans différentes régions
Algérienne :
Régions Rendements (%) Réf
Laghouat 0.65 [19]
Ain Safra 0.50 [19]
Djelfa 0.95 [20]
Le rendement l’HE de l’Artemisia herba alba de Djelfa plus élevé (0.95%) que
d’autres régions Algériennes. Il est également très important par rapport à notre espèce
(Artemisia campestris (0.29%) (Voir tableau II.4)).
Le rendement de l’extraction de l’HE par hydrodistillation de l’Artemisia herba alba de
la même famille de l’Artemisia campestris (Asteraceae) dans différentes pays, sont rapportés
dans le tableau suivant:
Tab. II. 5: Rendement d’obtention de l’HE d’Artemisia herba alba (Asteraceae) de certains
pays.
Pays Rendements (%) Réf
Algérie 0.95 [20]
Tunisie 0.65 [21]
Sinai (Egypte) 0.60 [22]
Les rendements obtenus sont du même ordre de la grandeur que ceux d’un certain nombre
des pays. Le tableau II. 5, regroupe les pourcentages de l’HE d’Artemisia campestris dans
différents pays.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Tab. II. 6: Rendements d’obtention de l’HE d’Artemisia campestris séché dans différents
pays.
Pays Rendements (%) Réf
France 0,3 à 0,7 [23]
Serbie – Yougoslavie 0,2 [24]
Alger 0,1 [25]
Tunisie 0.65 [26]
On remarque que la teneur en HE varie de 0.1% en Alger à 0.7% en France,
On observe que notre rendement (0.29%) est à peu prés le même que celui de la Serbie
(0.2%), est relativement inferieur à celui des autres pays à savoir le Tunisie (0.65%) et la
France (0,3 à 0,7%).
4- Examen organoleptique
Les caractères organoleptiques de l’HE de l’Artemisia campestris, obtenus par
hydrodistillation, sont présentés dans le tableau II. 7, si dessous :
Tab. II. 7: Propriétés organoleptiques de l’HE l’Artemisia campestris comparées à celles
d’une HE conventionnelle
Origine Caractères organoleptiques
Aspect Couleur Odeur
HE obtenue au
laboratoire
liquide Jaune pale Camphre
HE obtenue au
laboratoire France [23]
fluide Jaune vif Boisée
HE A.F.NOR / / /
D’après le tableau II. 7, on remarque que HE que nous avons extrait est différente
de celle d’autre pays (France). Cette espèce n’est pas encore inventoriée par A.F. NOR.
5- Analyse physique de l'HE de l’Artemisia campestris
1- Introduction
En effet, la consommation des HE comme produits de base dans divers domaines
(parfumerie, pharmacie, cosmétique,….) nécessite une vérification de leur conformité par
rapport aux normes définies par la réglementation ou les usages.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
L'évaluation de la qualité des HE est reliée à la détermination des caractéristiques
physiques (densité, indice de réfraction, pouvoir rotatoire, solubilité dans l'alcool,….) et
chimique (indice d'acide, d'ester,…..).
Nous avons déterminé les propriétés physiques (indices) suivant la commission française
de normalisation [27].
2- Propriétés physiques
a- Aspect
L'extraction de l'huile d'Artemisia campestris par hydrodistillation conduite à un
liquide de couleur jaune pale, d'odeur Camphre.
b- Densité
La densité d’un corps (solide ou liquide) est par définition le rapport qui existe entre
la masse d’un certain volume de ce corps et la masse du même volume d’eau distillée pris à la
même température.
La densité
20
20d est donnée par l’expression :
01
0220
20mm
mmd
Avec : m0 : la masse en gramme du pycnomètre vide.
m1 : la masse en gramme du pycnomètre remplie d’eau distillée.
m2 : la masse en gramme du pycnomètre remplie d’huile.
Principe
On opère à l’aide d’une seringue hamiltonienne de 0.5 ml au lieu du pycnomètre. On
détermine la masse m0 de la seringue vide. Ensuite, on la pèse m1 après l’avoir rempli d’eau
distillée à 20°C soit m1, puis d’HE après séchage de la seringue soit m2.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
30
c- Indice de réfraction
Définition
L’indice de réfraction 20
Dn d’une huile essentielle est le rapport entre le sinus de
l’angle d’incidence et le sinus de l’angle de réfraction d’un rayon lumineux de longueur
d’onde déterminée passant par l’air dans l’huile essentielle maintenue à une température
constante.
Principe
L’indice de réfraction 20
Dn a été déterminé par la lecture directe à l’aide d’un
réfractomètre classique.
Nous avons opéré comme suit :
Les surfaces des prismes ont été nettoyées avec du papier doux imbibé d’eau, puis
séchées sans frotter. Après étalonnage de l’appareil, deux gouttes d’HE ont été déposées à
l’aide d’une pipette au milieu du prisme.
Une plage sombre et une plage claire séparées par une bande plus ou moins irisée sont
observées dans l’oculaire. L’intersection du réticule sur la ligne de séparation est amenée avec
le bouton de droite. Puis les irisations sont supprimées.
On note alors la valeur indiquée par l’échelle et on relève la température indiquée.
d- Pouvoir rotatoire
Le pouvoir rotatoire
20
D est la propriété que possèdent certains corps de faire tourner
le plan de polarisation de la lumière, ce qui traduit la présence d'atomes asymétriques.
La valeur du pouvoir rotatoire est donnée par la relation :
CLD
.
20
Avec : α : valeur lue sur l’appareil en millidegré.
L : épaisseur du film en dm.
C : concentration de l’essence exprimée en g/100ml.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Principe
On a utilisé un polarimètre de marque KARL KOLB, avec une lampe de sodium, raie
jaune de longueur d’onde 589 nm, et une cellule de longueur de 1dm remplie d’HE dans
l’éthanol à raison de 0.2 g dans 100 ml. L’angle de rotation est lu directement sur l’appareil,
la valeur de 20
D est calculée à l’aide de la relation.
3- Résultat et discussion des caractéristiques physiques
Les résultats de calcul des caractères physiques de l’HE d’Artemisia campestris
obtenue par hydrodistillation, sont évalués et enregistrés dans le tableau II. 8:
Tab. II. 8: Caractéristiques physiques de l’HE d’Artemisia campestris de la steppe algérienne
Caractéristiques Essence d’Artemisia campestris
(Algérie)
Densité 0.891
Indice de réfraction 1.3860
Pouvoir rotatoire -35
A titre indicatif, nous avons de même relevé les propriétés de quelques plantes aromatiques
d’origine algérienne tableau II. 9.
Tab. II. 9: Indices physique de quelques essences algériennes.
Indices
HE
20
20d
20
Dn
20
D Références
Armoise blanche
(sebdou)
0.8518
0.9910
1.4960
1.4719
1.4795
-39
-41
-29
[18]
Menthe
0.9008
1.4614
-1°. 2
Lavande
(sebdou)
0.8880
1.4592
-9°. 65
Ces indices physicochimique se rapprochent de ceux de la littérature, plus particulièrement de
ceux du au genre Artemisia.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
6- Analyse Chromatographique
1- Introduction
La chromatographie, procédé général d’analyse, est une technique employée aussi
bien au laboratoire que dans l’industrie.
Les différentes technique chromatographiques (CCM, CPG, CG……) ont été utilisées
pour l’analyse qualitative et quantitative de l’HE extraite [18].
La chromatographie en phase gazeuse sépare des fractions moléculaires composant
l’échantillon en se basant sur la vitesse de déplacement et le temps de rétention mis pour
parcourir une colonne capillaire.
La combinaison de ces techniques d’analyses CPG/SM permet de séparer les
composants de l’échantillon et d’identifier chaque composant, donc de faire une analyse
complète [28].
2- Les conditions d’analyse
Les huiles essentielles ont été isolées par hydrodistillation en utilisant l’appareil
Clevenger.
L'analyse chromatographique CG/SM des huiles essentielles a été effectuée à l'aide
d'un chromatographe Hewlett-Packard de type 5970, équipé d'une colonne capillaire en silice
fondue de 30 m × 0,25 mm de type DB1 (30 m × 0,25 mm), opérant sous pression d'hélium
avec un débit de 0,6 ml/min., et muni d'un détecteur sélectif quadripolaire, dans lequel le
potentiel d'ionisation est fixé à 70 eV. La programmation de température va de 70 à 200 °C,
avec un gradient de 10 °C/min. Les températures d'injection et de détection sont
respectivement de 180 et 210 °C.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Tab. II. 10: Composition chimique de l’HE d’Artemisia campestris
3- Discussion des résultats
L’identification des produits a été faite en comparant leurs indices de rétention et
spectre de masse avec ceux des composés de référence de la littérature emmagasiné dans
logiciel de l’appareil. En effet, 98.8% de la composition chimique de l’huile essentielle a été
déterminé.
L’analyse quantitative de l’huile essentielle de la plante Artemisia campestris par
CG/MS montre la présence de deux produits majoritaires : Spathulenol, -Caryophyllene, -
Copaene, Guaiene, Caryophyllene oxide et le p-menth-1-en-8-o. (Figure II. 2)
N° Pic Composés Pourcentage
(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
α-Pinene
p-menth-1-en-8-ol
α-Fenchene
Camphene
Sabinene
α-Terpinene
Limonene
β-Terpinene
p-Cymene
Terpinolene
Linalol
Terpinene-4-ol
α-Terpineol
Borneol
α-Thujone
Carvone
2,3-Dihydro-1,8-cineole
Cis-Epoxy-ocimene
p-Linalol oxide
α-Copaene
γ-Selinene
β-Caryophyllene
Spathulenol
Aristolene epoxide
α-Bisabolol
α-Cadinol
Caryophyllene
β-guaiene
0.6
9.3
0.6
0.5
tr
tr
tr
tr
2.9
tr
2.2
tr
4.3
tr
tr
tr
0.8
0.8
tr
8.0
tr
9.5
58.2
1.7
tr
tr
10
9.5
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Produits majoritaires de l’HE de la plante d’Artemisia campestris
Spathulenol
- Guaiene
OH
H
Caryophyllene oxide
Fig. II. 2: Structure des Produits majoritaires de l’HE de la plante d’Artemisia campestris.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Fig. II. 3: Spectre CG de l’huile essentielle de la plante d’Artemisia campestris sèche :
Fig. II. 4: Spectre CG de l’huile essentielle de la plante d’Artemisia campestris fraîche
(Messaad) :
Conclusion
Au cours de la présente étude ayant pour objectif la recherche de nouveaux composés
naturels à intérêt thérapeutique des espèces végétales Algériennes choisies, nous avons opté
pour Artemesia Campestris, choisie sur la base de sa large utilisation en médecine
traditionnelle locale. Cette dernière a fait l’objet d’un screening phytochimique afin de mettre
en évidence les différents phytoconstituants présents au sein de cette plante.
Le rendement de l’huile essentielle extraite est de 0.26% pour la plante fraiche et est
de 0.29% pour la plante sèche. Il est relativement élevé par rapport à certaines plantes du
genre Artemesia.
L’essence de la plante Artemesia campestris, extraite par hydrodistillation, en utilisant
le dispositif Clevenger, est obtenue avec un rendement quantitatif et comparable aux travaux
antérieurs. L’application de la chromatographie en phase gazeuse, couplée à la spectroscopie
de masse (CPG/MS) comme moyen d’analyse, nous a permis l’identification de 28 composés
dont les majoritaires sont: Spathulenol, β-Caryophyllene, α-Copaene, β-Guaiene,
Caryophyllene oxyde et le p-menth-1-en-8-ol.
Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
Bibliographie
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Chapitre II______________________________________________________________ Extractions et analyses
33
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[24] Chalchat, JC, Cabassu, P., Petrovic, SD, Maksimovic, ZA, Gorunovic, MS
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Essential Oil Research,.Chimie des Huiles Essentielles, Université Blaise Pascal de Clermont,
Campus des Cézeaux, 63177 Aubière Cedex, France. 2006.
[25] Dob, T., Dahman, D., Berramdane, T. Chelghoum, C. « Chemical composition of the
essential oil of Artemisia Campestris L. from Algeria ». Faculté de Chimie USTHB, Algérie.
Revue, Journal Title, Pharmaceutical biology ISSN. 1388-0209. 2005.
[26] Akrout, A. Chemli, R. Chreif, I. Hammami, M. « Analysis of the essential oil of
Artemisia Campestris L. ». Flavour and Fragrance Journal, 16: 337-339. 2001.
[27] Pharmacoppée Française, Xème
Edition, Javier. 1983.
[28] Bentaali, B., « Méthodes et techniques d’analyses physique » 1ere
Edition, pp 277-280.
2003.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
1- Introduction
Par leur richesse des HE en terpènes et en phénols, ainsi qu’en alcools et en aldéhydes,
les essences naturelles ont, depuis la découverte de leurs constituants, toujours été considérés
comme devant obligatoirement être douée de propriétés antimicrobiennes. En fait, leur action
bactéricide est établie depuis des millénaires [1].
La capacité des HE à neutraliser les germes est indéniable. Les premiers travaux
mettent en évidence le pouvoir antiseptique des HE datent déjà de 1887 par Chomberland.
Depuis, médecins pharmaciens, biologiste, et chercheurs travaillent sur les multiples
propriétés des HE et l’intérêt s’est porté tout particulièrement sur leurs activités
antimicrobiennes [2].
A l’évaluation du pouvoir antimicrobien de l’HE de l’armoise blanche, plante très
abondante en Algérie.
L’Artemisia herba alba a été récolté à partir de cinq stations différentes : Benisaf,
Hammam Boughrar, Sebdou, Ain sefra et Laghouat. Le test a révélé que toutes les souches
microbiennes sont sensibles à l’action inhibitrice des HE des cinq stations, par ailleurs celle
de station de Laghouat était la plus active par rapport aux autres ; cela est du à sa localisation
présaharienne, caractérisée par des critères édaphiques et climatiques particulier, influant la
composition chimique de l’essence qui particulièrement riche en monoterpènes cétonique :
α-thuyone, Camphre [3].
Les micro-organismes (champignons, bactéries, parasite, virus……….) se trouvent
partout dan l’environnement.
- Les champignons (moisissures, levures….) regroupent de très nombreux genres et
espèces. Certains sont utiles pour les industries pharmaceutiques (antibiotiques, œstrogènes,
anabolisants, vitamines, enzymes, acides organique) et les industries de fermentation
(panification, bière).
- D’autre champignons sont nuisibles ; ils altèrent les denrées, polluent l’atmosphère,
engendrent des maladies chez l’homme (mycoses, allergies, intoxications, ….) et chez les
végétaux (mildiou, fusariose, verticilliose…..)
- Les bactéries jouent également un rôle très important dans l’environnement (intervention
dans les cycles biogéochimique). Certains sont pathogènes pour l’homme (tuberculose, fièvre
typhoïde,…….), les animaux (brucellose, mammites,…..) et les plantes (gales, flétrissement,
tumeur sur les racines,…….) [4].
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
Selon la littérature, les HE sont connues pour leurs nombreuses et diverses propriétés
(antiseptiques, anti-inflammatoires et autres….). Elles sont utilisées pour le traitement de
nombreuses affections ….) [1].
Ces diverses propriétés de l’HE d’Artemisia campestris nous ont incités à étudier son
activité biologique.
L’objet de cette étude est de mettre en évidence le pouvoir antimicrobien de l’HE extraite
d’Artemisia campestris en testant in vitro diverses espèces bactériennes.
2- Mode d’action des HE
Les antibiotiques, largement utilisés présent l’axe de la thérapie moderne ; peuvent
avoir des origines diverses (extrait des cultures bactériennes, substances produites par
synthèse), ils empêchent le développement ou la multiplication de certains microbes. Les
mécanismes par lesquels les antibiotiques exercent leurs effets anti-infectieux sont au nombre
de quatre.
1- par inhibition de la synthèse de la paroi bactérienne;
2- par changement de la perméabilité membranaire, ou bien par création d’un transport
actif à travers la membrane cellulaire;
3- par inhibition de la synthèse protéique (inhibition de la translation et la transcription
du matériel génétique);
4- par inhibition de la synthèse des acides nucléiques [5].
Dans cette étude, nous allons essayer d’apporter quelques éclaircissements sur le mode
d’action des HE. Il est certain que des efforts plus poussés méritent d’être fournis pour mener
des investigations dans ce domaine car depuis quelques années, l’aromathérapie et la
phytothérapie connaissent un regain d’intérêt et commencent à prendre de l’importance parmi
les autres branches de la thérapeutique médicale.
3- Aperçu sur les techniques d’étude du pouvoir antimicrobien des HE
La technique utilisée pour déterminer le pouvoir antimicrobien des
HE a une grande influence sur les résultats. Des difficultés pratiques viennent de l’insolubilité
des constituants des HE dans l’eau, de leur volatilité et de la nécessité de les tester à faibles
concentrations.
A l’heure actuelle, l’activité antimicrobienne in vitro d’une substance peut être mise en
évidence par un grand nombre de techniques classiques, aussi bien en milieu solide qu’en
milieu liquide.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
4- Matériel et méthode
4- 1- Matériel
A- Origine des souches bactériennes : Les quatre souches bactériennes
Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (St. aureus) nous ont été fournies par le
laboratoire de Microbiologie et Phytopathologie de L’ISN de l’Université d’Oran Es-senia
et par le laboratoire d‘analyse médicales du Docteur HOUBAD.
B- Les caractéristiques des souches microbiennes utilisées : Les caractéristiques de
souches utilisées sont représentées dans le tableau suivant :
Tab. III. 1 : Les caractéristiques des souches utilisées et les principales maladies qu’ils
peuvent causer chez l’homme.
Espèce
microbienne
Code Caractéristiques Maladies
provoquées
Auteurs Provenance
Escherichia
Coli
S1
Bacille, mobile,
gram négatif,
pathogène.
Diarrhées, infection
urinaire, méningite,
septicémies …
[7,6]
Laboratoire
de
Dr Houbad
Staphylococcus
Aureus
S2
Cocci, immobile,
gram positif,
disposés en amas
ou en grappe de
raisin.
Infections cutanées
suppurées (furoncles,
abcès à localisation
variées…), toxi-
infection alimentaire.
Salmonella
typhi
S3
Bacille, mobile,
gram négatif.
Fièvre typhoïde,
gastro-entérite
d’origine alimentaire,
méningite.
[8]
Laboratoire
de
CHUO
Klebsiella
Pnemoniae
S4
Bacille,
immobile, gram
négatif, capsulée
Infections des voies
respiratoires
(pneumonies, abcès
pulmonaire,
pleurésie), infections
intestinales et
nosocomiales.
[8]
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
22
Photo. III. 1: Salmonella typhi au microscope électronique [9].
Photo. III. 2: Escherichia coli au microscope électronique [10].
Photo. III. 3: Staphylococcus aureus au microscope électronique [11].
Photo. III. 4 : Klebsiella pnemoniae
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
C- Matériel chimique
L’HE testée a été extraite par la méthode d’hydrodistillation à partir de la plante
d’Artemisia campestris sèche de la région de Djelfa (Chapitre II).
D- Milieux de culture
Pour les cultures bactériennes deux milieux de culture ont été utilisés :
o Le bouillon nutritif (B.N)
o Milieu Mueller Hinton
D.1- Milieux pour les cultures bactériennes
Les bactéries ont besoin pour se développer d’un milieu nutritif plus on mois
spécifique et comportant les éléments suivants : carbone, azote organique, minéraux et des
facteurs de croissance.
La composition des deux milieux de culture est la suivante :
Bouillon nutritif (B.N)
Peptone……………………….5 g
Extrait de viande……………...3 g
NaCl…………………………..5 g
Eau distillée…………………...1000 ml.
pH ajusté à 6.8.
Milieu Mueller Hinton
Infusât de viande…………………....…05g
Hydrolysat de caseine…………………17,5g
Amidon………………………………..1,5 g
Agar agar………………………………20 g
pH ajusté à 7.4.
8 g de Bouillon nutritif commercialisé en poudre sont ajoutés à 1000 ml d’eau
distillée, additionné d’agar agar et sont répartis dans des flacons.
N. B: Tous les milieux sont stérilisés par autoclavage à 120°C pendant 30 minutes.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
4- 2- Méthodes
2. a- Préparation des dilutions
Une solution mère A0 d’HE extraite de la plante d’Artemisia campestris est préparée en
diluant 1,5 ml d’HE dans 8,5 ml d’éthanol. Les différentes dilutions ont été effectuées à partir
d’A0 allant de 10 - 1
à 10 - 2
2. b- Préparation des précultures bactériennes
La surface d’un milieu tuées gélose en boite de pétri est ensemencée par stries avec
une souche bactérienne.
Après 24 h d’incubation à 37°C, 3 à 4 colonies bien isolées, sont prélevées et
émulsionnées dans 5 ml de bouillon.
Après 16 h d’incubation à 37°C, on effectue des dilutions de la suspension bactérienne
afin de standardiser l’inoculum. Ce dernier doit être ajusté à l’étalon 0.5 de Mc Farland.
La concentration finale des bactéries doit être de 106 UFC/ml.
2. c- Tests d’activité antibactérienne de l’HE
La sensibilité des germes vis-à-vis d’une substance microbienne peut être étudiée par
différentes techniques [12].
Nous avons utilisé la technique de dilution en milieu liquide.
Cette méthode consiste à ajouter 1 ml de chaque dilution d’HE, préparée à partir de la
solution A0 dans des tubes contenant chacun préalablement 8 ml de bouillon nutritif et
ensemencer 0.5 ml suspension bactérienne 106 UFC/ml.
Les cultures maintenues en milieu agité, sont incubées à 37°C. Après 24 h on mesure
la densité optique de chaque dilution et on ensemence de nouveau dans des boîtes contenant le
milieu gélosé. Les boîtes sont incubées à 37°C pendant 24 h.
La croissance bactérienne est estimée par l’apparition d’un trouble dans les cultures en
bouillon nutritif additionné de la concentration d’HE à tester.
Des cultures bactériennes contant uniquement le solvant servent de témoin pour la
lecture des résultats.
Le schéma de la (fig. III. 1) suivante regroupe les différentes opérations effectuées.
Les résultats représentent la moyenne de trois répétitions.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
Fig. III. 1: Schéma illustrant les différentes étapes du test antibactérien par la technique de
dilution en milieu liquide
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
25
2. d- La méthode de l’Antibiogramme
La lecture des résultats est effectuée en fonction de l’existence ou non des zones
d’inhibition. La sensibilité des espèces est estimée par la mesure du diamètre de zone
d’inhibition autour des disques imprégné de différentes concentrations d’huile essentielle.
Trois cas sont possibles [15] :
- Souche résistante : Absence de zone d’inhibition,
- Souche sensible : la dimension du diamètre de la zone d’inhibition est égale ou supérieure à
10 m,
- Souche (intermédiaire) : la dimension du diamètre de la zone d’inhibition est inférieure à 10
mm.
3- Résultats et discussions
Résultats de l’étude spectrophotométrique du pouvoir antibactérien :
Après 24 h d’incubation sur milieu solide, l’effet de l’HE est estimé par la présence ou
l’absence de la croissance microbienne. L’estimation de la prolifération des germes se fait par
rapport à un tube témoin, selon une cotation variant de zéro à quatre croix [14].
Les résultats du test antibactérien sont regroupés dans le (tableau III. 02 et III. 03).
Tab. III. 2 : L’estimation de la prolifération des germes vis-à-vis de différente concentration
d’HE :
Dilutions de l’HE
Souches
Ao
10-1
10-2
T
Escherichia coli - + ++ ++++
Staphylococcus aureus - + ++ ++++
Salmonella typhi - - +++ ++++
Klebsiella pnemonia - - + ++++
On remarque une absence totale de croissance bactérienne à la concentration de 1.52g /ml
d’HE.
En présence d’HE diluée à 10-1
(0.182g/ml), on note :
- l’absence totale de croissance de Klebsiella, et de Salmonelle.
- une très faible croissance d’E coli. Staphylocoque.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
56
- l’HE n’a pas d’effet sur la croissance bactérienne à la concentration 0,021g/ml (10-2
).
La croissance des microorganismes est néanmoins relativement faible par rapport à celle des
témoins.
A la lumière de ces résultats nous avons pu déterminer la concentration minimale
inhibitrice (CMI) de chaque souche, pour E coli et Staphylocoque elle est de 1,52g/ml et pour
les autres souches elle correspond à 0,182g/ml.
A l’aide d’un spectrophotomètre on a pu mesurer la sensibilité des bactéries à
l’augmentation de la dose de l’extrait naturel.
Les mesures de densité microbienne sont lues à 625 nm contre des blancs, .les résultats
obtenus sont mentionnés sur le (tableau III. 3), (voir annexe).
A partir de ces valeurs, des courbes de réduction de croissance en fonction de la dose
de l’extrait naturel ont été dressées (figure 1II. 2) :
Escherichia Coli
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
1,520,1820,0210
Concentration d'HE en g/ml
Den
sit
é o
pti
qu
e m
icro
bie
nn
e
Klebsielle pneumoniae
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
1,520,1820,0210
Concentration d'HE en g/ml
Den
sit
é o
pti
qu
e m
icro
bie
nn
e
Staphylococcus aureus
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
1,520,1820,0210
Concentration d'HE en g/ml
Den
sit
é o
pti
qu
e m
icro
bie
nn
e
Salmonella typhi
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
1,520,1820,0210
Concentration d'HE en g/ml
Den
sit
é o
pti
qu
e m
icro
bie
nn
e
Fig. III. 2 : Densité optique microbienne en fonction des différentes concentrations d’HE
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
56
D’après ces figures, la croissance de différentes souches de bactéries à été largement
influencée et une réduction très significative proportionnelle à la dose de l’extrait naturel a été
observée. Ces activités antimicrobiennes ne sont pas dues à la présence d’une substance
particulière seulement mais, sont la résultante de l’action complexe de diverses structures
aromatiques.
Tab. III. 4 : Diamètres des zones d’inhibition des souches bactériennes après 24 h
d’incubation à 37°C, sur milieu Mueller-Hinton à la concentration 1.52g /ml.
Souches
Concentration
Escherichia
coli
Staphylococc
us aureus
Salmonella
typhi
Klebsiella
pnemoniae
15 65 65 66
12 66 66 66
10 11 66 66
(témoin) 6 6 6 6
a- Escherichia coli b- Klebsielle pneumoniae
c- Salmonella typhi d- Staphylococcus aureus
Fig. III. 3: Inhibition de la croissance bactérienne des différentes souches testées à la
concentration 1,52mg/ml.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
55
Salmonella typhi Klebsiella pnemoniae
Fig. III. 4: Inhibition de la croissance bactérienne des souches testées à la concentration 0,182
mg/ml.
4- 3- Evaluation in vitro de l’activité antioxydante
4- 3- 1- Méthode du DPPH
Dans des tubes secs et stériles, on introduit 2 ml de la solution à tester, on ajoute 1ml
de solution au DPPH. Après agitation par un vortex, les tubes sont placés à l’obscurité, à la
température ambiante pendant 30 minutes. Pour chaque concentration, le test est répété 3 fois.
La lecture est effectuée par la mesure de l’absorbance à 518 nm par un
spectrophotomètre.
Pour chaque dilution, on prépare un blanc, constitué de 2ml de la solution testé additionné de
1ml de méthanol.
Le contrôle négatif est composé de 1 ml de la solution méthanoïque au DPPH
(0,3mM) et de 2 ml de méthanol [13, 14].
La mesure de la variation de l’absorbance a été faite 30 min après l’introduction des cuves
dans le spectrophotomètre. Le potentiel d’inhibition est calculé on utilisant la formule (1).
IP =( A DPPH
- A HE )
A DPPH
x 100 (1)
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
55
Ce radical (figure II. 5) libre stable possède une coloration violette foncée, lorsqu’il
est réduit, la coloration devient jaune pâle.
Diphenylpicrylhydrazyl (radical libre) Diphenylpicrylhydrazyl (non radical) DD
Fig. III. 5: Forme libre et réduite du DPPH (Molyneux, 2004).
4- 3- 2- Résultats du test du pouvoir antioxydant :
L’activité antioxydante exprime la capacité de réduction des radicaux libres. Pour
notre extrait, nous avons employé la méthode au DPPH, ce radical libre présente une
coloration violet sombre, lorsqu’il est piéger par des substances antioxydantes, la forme
réduite conféré à la solution une coloration jaune pâle, le virage vers cette coloration et
l’intensité de la décoloration de la couleur de la forme libre en solution dépend de la nature, la
concentration et la puissance de la substance antiradicalaire.
L’absorbance du DPPH est mesurée à 518 nm, les résultats obtenus sont mentionnés
dans le (tableau III. 5), (voir annexe).
La figure ci-dessous représente le pourcentage de l’activité antioxydante en fonction
de la concentration de l’HE
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
55
Fig. III.6 : Résultat du test antioxydant au DPPH.
La concentration requise pour la neutralisation et la stabilité de 50% de la
concentration du DPPH (IC50) est 3,5 mg/ml. Notre l’huile essentielle possède une capacité
de réduction du radical libre puissante, puisqu’elle agisse à de faible dose.
En ce qui concerne l’activité de piégeage du radical DPPH, nous remarquons que
l’huile essentielle réduit la concentration de ce radical et le rapport entre l’activité
antiradicalaire et la concentration en HE est positive et significative (figure III. 6). Ces
résultats montrent clairement que l’essence extraite a un grand pouvoir antioxydant à
différentes concentrations. La concentration qui représente 50% d’inhibition (IC50) est de 3,5
mg/ml (calculé à partir du graphe).
Ces résultats témoignent l’activité antioxydante in vitro de l’huile essentielle
d’Artemesia campestris. L’investigation de différentes concentrations de la plante A.
campestris a montré les vertus médicinales.
Notre l’huile essentielle possède une capacité de réduction du radical libre puissante,
puisqu’elle agisse à de faible dose.
Chapitre III _______________________________________ Etude biologique de l’HE d’Artemisia campestris
52
Bibliographies
[1] Valnet, J. « Aromathérapie traitement des maladies par les essences de plantes », 10ième
édition, Maloine S.a. Paris, p 544, 1984.
[2] Surh, K. I, Nielson, P.V. « Antifungal activity of essentials evaluated by two different
application technique againt rye bread spoiling fungi », Journal of Applied Microbiologie.
49:1-11. 2003.
[3] Benmansour, N. « Contribution à l’étude de l’activité antimicrobienne des huiles
essentielles d’Artemisia herba alba de différentes régions d’Algérie », Thèse de Magister,
U.S.T.H.B, Alger. 2001.
[4] kambouche. N. « Extraction, composition chimique de l’HE d’Ajowan (Nounkha) de la
région d’Oran- mise en évidence son activité biologique ». Mémoire de Magister en Chimie
Organique. Université d’Oran Es-Sénia, 2000.
[5] Helali, A., « Pharmacologie fondamentale et clinique », ENAG, p 183. 2005.
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Paris 15ieme
p 511. 1992.
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Elsevier Science Edition, San Diego, California.
[8] Robert- Dernet .S. 1995. Antibiotiques et antibiogrammes. Ed.Vigot. Paris. P233.
[9] Anonyme : « Ce smicrobes qui infectent les humains ». 2008.
www.museeafrappier.qc.ca/fr/index.php?pageid.
[10] G, R, D. J, Wise. « Essentials of Veterinary Bacteriology and Mycology ». 6ème
Edition.
Iowa State Press. Iowa, USA. 2004.
[11] Anonyme : « Staph aureus resists our naturel défenses ». www.health-news-
blog.com/blogs/health-. 2008.
[12] Joffin. J. N. et Leyral. G. « Microbiologie Technique – Dictionnaire des techniques ».
Centre régional de documentation pédagogique d’Aquitaine. 2001.
[13] Chen H.Q., Jin Z.Y., Wang X.J., Xu X.M., Deng L., et Zhao J.W. Luteolinprotects
dopaminergic neurons from inflammation-induced injury through inhibition of microglial
activation. Neuroscience lettres., 448 (2) : 175- 179. 2004.
[14] kambouche. N. «Screening phytochimique, extraction et évaluation des effets
antioxydants et antidiabétiques des saponines, alcaloïdes et huiles essentielles de trois agro
ressources Algériennes. Thèse de Doctorat en Chimie Organique. Université d’Oran Es-Sénia.
2009. [15] Robert- Dernet. S., « Antibiotique et antibiogrammes » .Ed. Vigot. Paris. P 233. 1995.
996.
______________________________________________Conclusion générale et perspective
67
Au cours de la présente étude ayant pour objectif la recherche de nouveaux
composés naturels à intérêt thérapeutique des espèces végétales Algériennes choisies,
nous avons opté pour Artemesia campestris, choisie sur la base de sa large utilisation
en médecine traditionnelle locale. Cette dernière a fait l’objet d’un screening
phytochimique afin de mettre en évidence les différents phytoconstituants présents au
sein de cette plante.
Le rendement de l’huile essentielle extraite est de 0.26% pour la plante fraiche
et est de 0.29% pour la plante sèche. Il est relativement élevé par rapport à certaines
plantes du genre Artemesia.
L’essence de la plante Artemesia campestris, extraite par hydrodistillation, en
utilisant le dispositif Clevenger, est obtenue avec un rendement quantitatif et
comparable aux travaux antérieurs. L’application de la chromatographie en phase
gazeuse, couplée à la spectroscopie de masse (CPG/MS) comme moyen d’analyse,
nous a permis l’identification de 28 composés dont les majoritaires sont: Spathulenol,
β-Caryophyllene, α-Copaene, Guaiene, Caryophyllene oxyde et le p-menth-1-en-
8-ol.
L’activité antioxydante de l’huile essentielle est évaluée par le test
antiradicalaire qui consiste à estimer la capacité de piégeage du radical libre DPPH.
Les résultats obtenus ont montré que l’huile essentielle extraite est douée d’un
pouvoir antioxydant très important.
L’effet antibactérien de cette huile est mis en évidence par la technique de
dilution en milieu liquide, en présence de quatre espèces bactériennes pathogènes :
Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella typhi et Klebsiella pnemoniae.
D’après les résultats obtenus, on constate que l’huile présente une activité
antibactérienne vis-à-vis les souches testées.
Partant de ces résultats, de nombreuses perspectives peuvent être envisagées :
Faire une extraction, un isolement et une identification des composés isolés de
la plante (flavonoïdes, coumarines, tanins,…).
Il serait intéressant de réaliser un fractionnement de l’huile essentielle et tester
chaque fraction à part pour déterminer les principes actifs.
______________________________________________Conclusion générale et perspective
68
De même, des études approfondies sur la pharmacocinétique et la
pharmacodynamique de ces principes actifs seraient utiles pour la
détermination des doses préventives et thérapeutiques.
Pour mieux évaluer le pouvoir antioxydant de l’huile de Artemesia campestris,
des études in vivo seraient intéressantes et plus prometteuse visant des
marqueurs biologiques tels que l’évaluation de la peroxydation lipidique et les
enzymes antioxydantes plasmatiques et érythrocytaires.
Appliquer les techniques biotechnologiques dans le domaine des métabolites
secondaires à fin de tirer le maximum de ces molécules, et les utilisées pour
l’intérêt de la santé humaine.
_____________________________________________________________________Annexe
07
1- La Carte des stations d’Artemisia campestris de la Wilaya de Djelfa (Selon
l’A.N.A.T)
_____________________________________________________________________Annexe
07
2- Les réactifs utilisés :
Les alcaloïdes :
Réactif de Dragendorff :
C’est une solution acide d’iodobismuthate de potassium :
A : Mélanger 10 ml d’acide acétique glacial avec 40 ml d’eau distillée et 0.85 g de
nitrate de bismuth basique. Ensuite, chauffer et filtrer si nécessaire.
B : dissoudre 8 g d’iodure de potassium dans 20 ml d’eau distillée.
Mélanger 5 ml de solution A et 5 ml de solution B avec 20 ml d’acide acétique glacial et 100
ml d’eau disdistillée. Conserver à l’abri de la lumière.
Cette solution donne une couleur orange à rouge en présence d’alcaloïdes.
Réactif de bouchardat :
C’est une solution qui contient 2 g d’iode et 4g d’iodure de potassium dans 100 ml
d’eau distillée.
Réactif de Valser Mayer :
Mélange 1.35g du chlorure de mercure (HgCl2), 3.6 g d’iodure de potassium (KI) et 10
ml d’eau distillée, agiter jusqu’à dissolution et compléter le volume à 100 ml.
Les flavonoïdes :
Réactif de Neu :
Mélange 5V de 2-aminoéthyl borinate à 2% dans le méthanol et 4V du PEG 4000
(polyéthylène glycol) à 5% dans l’éthanol.
Le réactif de Neu met en évidence les flavonoïdes (flavonols, flavones), les composés
orto-hydroxylés sur le noyau B apparaissent jaune-orangé à orangé et les monohydroxylés
jaune-vert à jaune.
Préparation de l’extrait méthanoïque
Deux grammes de matériel végétal, sec et broyé, sont ajoutés à 100 ml de méthanol 50
%. Après une sonication de 15 min et agitation toute la nuit, les extraits sont filtrés et
évaporés à sec à l’aide d’un évaporateur rotatif. Les résidus sont repris dans quelques ml de
méthanol pur. Ces extraits sont soumis aux deux tests suivants.
_____________________________________________________________________Annexe
07
3- Spectres CG/MS caractéristiques des produits majoritaires d’HE de la plante
d’Artemisia campestris.
Spathulenol
- Guaiene
Caryophyllene oxide
_____________________________________________________________________Annexe
07
Résultat d’étude spectrophotométrique du pouvoir antibactérien
Tab. III. 3: Densité optique bactérienne en fonction des différentes concentrations de
l’huile essentielle.
Résultat du test du pouvoir antioxydant
Tab. III. 5 : Pourcentage de l’activité antioxydante en fonction des différentes
concentrations d’huile essentielle.
Dilution d’HE Solution
mère
1/4 1/16 1/64 1/320
Concentration
(mg/ml)
640 160 40 10 2
Do 0.781 0.812 0.976 1.065 1.311
Activité
antioxydante (%)
97.63
93.53
85.20
79.06
39.53
Concentration
d’HE (mg/ml)
Souches
A0
10-1
10-2
Témoin
1,52 0,182 0,021 0
Escherichia coli -1.04 -0.051 0.152 0.251
Klebsielle pneumoniae -1.336 -1.322 0.088 0.278
Staphylococcus aureus -1.123 -0.065 0.112 0.127
Salmonella typhi -1.105 -0.045 0.116 0.410
_____________________________________________________________________Annexe
07
6- Glossaire
Définition quelques termes botaniques présents dans le mémoire :
Albumine : Protéine hydrosoluble synthétisée dans le foie et constituant, avec les globulines,
Ies principales protéines sanguines. L'albumine représente 55 % de toutes les protéines du
plasma sanguin, elle sert de transporteur à de nombreuses substances plus petites (calcium,
hormones, bilirubine, certains médicaments) qui, isolées, passeraient à travers le filtre rénal et
seraient éliminées dans les urines.
Antalgique: synonyme: Analgésique: médicament ou remède destiné à supprimer ou à
atténuer la douleur. Les analgésiques sont soit périphériques, agissant à l'endroit de la douleur,
soit centraux, agissant sur le système nerveux central (moelle épinière, cerveau).
Antiseptique : Produit utilisé pour lutter contre les germes de la peau et des muqueuses.
Bractée: Organe foliacé caractérisé par sa forme et sa couleur, situé à proximité d'une
inflorescence (souvent à la base d'un pédoncule).ou prenant parfois l'aspect d'une fleur
(Exemple: artichaut).
Chancre : En phytopathologie, plaie très apparente de l'écorce, se manifestant aussi bien sur
es jeunes rameaux que sur les branches charpentières ou le tronc des arbres.
Citrus : Ce sont des petits arbres ou arbustes de 5 à 10 m de haut caractérisé par un feuillage
persistant ordinairement de couleur vert foncé, brillant. Leurs fleurs, relativement petites et
blanches (à pétales lavés de rose chez certaines espèces), odeurs suave, certaines variétés sont
couramment utilisées comme arbres d'ornement.
Convulsion: Contraction brusque et involontaire des muscles, survenant par crises. Causes: la
nature de la cause retrouvée, quand elle peut l’être, varie: fièvre ou déshydratation chez le
nourrisson, traumatisme crânien, infection (méningite, encéphalite), accident vasculaire
cérébral, tumeur intracrânienne trouble métabolique (chute du glucose ou du calcium
sanguin), intoxication (alcool, oxyde de carbone, médicament).
Diurétique : Substance qui augmente la sécrétion urinaire.
Drogue:
1- Produit d'origine animale, chimique ou végétale, utilisé comme ingrédient dans une
préparation médicamenteuse. Par extension, ce terme désigne toute substance
médicamenteuse.
2- Substance pouvant produire un état de dépendance physique et ou psychique et
engendrer une toxicomanie, quel qu'en soit le type (stimulant, analgésique).
_____________________________________________________________________Annexe
07
Emménagogue : Se dit d’un traitement qui provoque (les règles) ou régularise la
menstruation.
Extraits: Se préparent par dissolution d'une substance -végétale ou animale- puis par
l'évaporation du solvant jusqu' à obtention de la consistance recherchée (extrait fluide, mou ou
sec).
Onction: Geste liturgique consistant en une application d'huile sur une personne ou une
chose. Friction de la peau avec une pommade.
Pharmacopée : Recueil officiel des normes et des renseignements indispensable au
pharmacien pour l'exercice de sa profession. Autrefois appelée Codex, la pharmacopée est un
manuel qui renferme la nomenclature, la description des principes actifs et les effets des
médicaments simples et composées, des préparations officinales, des matériels et des
pansements médicaux et chirurgicaux. S'y ajoutent la description des méthodes d'analyse et de
contrôle des médicaments ainsi que les tableaux des doses usuelles et des doses maximales
pour l'adulte et pour l'enfant.
Phytochimie : Chimie des végétaux.
Pharmacologie : Etudes des effets sur l’organisme humain des substances médicales.
Microsublimation : Consiste à faire chauffer une petite quantité de drogue, à fixer sur un
verre les émanations.
Posologie: Etude des doses aux quelles on emploie les médicaments, selon la Voie
d'administration, l'age, le sexe, l'état du malade.
Toxicité: Caractère de ce qui est toxique. Rapport de la quantité d'une substance nécessaire V
pour tuer un animal à la masse de cet animal exprimée en kilogrammes.
La toxicité peut être:
- aigu (elle résulte de l'absorption en un court espace de temps, de dose de produit
relativement élevées, entraînant des troubles graves, voire la mort);
- à court terme ou semi chronique;
- à long terme ou chronique (l'absorption répétée de doses même minimes pendant de
longues périodes peut provoquer des intoxications beaucoup plus insidieuses, parce
qu'apparaissant en général sans signe d'alarme et s'avérant souvent irréversibles.
Vermifuge: Se dit des remèdes propres à faire évacuer les vers intestinaux.
Vivace: Plante herbacée qui se développe et fleurit plusieurs années de suite, par opposition
aux plantes annuelles et bisannuelles.
_____________________________________________________________________Annexe
07
Résumé
Les plates médicinales et aromatiques sont utilisées depuis longtemps dans la lutte
contre les maladies infectieuses. Dans ce cadre là, nous avons mis en lumière une espèce
proliférant dans la région de la steppe et utilisée dans la médicine traditionnelle, il s’agit de
l’Artemisia campestris (Dgoufet), nous nous sommes intéressé à l’extraction par
hydrodistillation de l’huile essentielle.
Le rendement de l’huile essentielle extraite est de 0.26%pour la plante fraiche et de
0.29% pour la plante sèche.
Le contrôle de la qualité et la mise en valeur de l’huile essentielle par la caractérisation
physique nous permis d’obtenir des résultats comparables à ceux de l’Armoise herba alba.
L’application de la chromatographie en phase gazeuse, couplée à la spectroscopie de
masse (CPG/MS), nous a permis l’identification de 28 composés dont les majoritaires sont :
Spathulenol, Caryophyllene oxyde et β-Guaiene.
L’activité Antioxydante de la plante et de l’huile essentielle est été évaluée par le test
antiradicalaire qui consiste à estimer la capacité de piégeage du radical libre DPPH. Les
résultats obtenus ont montré que l’huile essentielle extraite est douée d’un pouvoir
antioxydant très important.
L’effet antibactérien de cette huile est mis en évidence par la technique de dilution en
milieu liquide, en présence de l’espèce bactérienne pathogène : Escherichia coli,
Staphylococcus aureus, Salmonella typhi et Klebsiella pnemoniae.
D’après les résultats obtenus, on constate que l’huile présente une activité
antibactérienne vis-à-vis des souches testées.
Mots clés : huile essentielle, Asteracea, Artemisia campestris, Spathulenol,
Caryophyllene oxyde, β-Guaiene, activité Antioxydante, méthode de DPPH, méthode
antibiogramme, effet antibactérien,