EVALUATION DE L’ACTIVITÉ ANTIBACTERIENNE D’HUILES ESSENTIELLES DE SIX (6) PLANTES

EVALUATION DE L’ACTIVITÉ ANTIBACTERIENNE
D’HUILES ESSENTIELLES DE SIX (6) PLANTES

 PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES ET UTILISATIONS THERAPEUTIQUES

La pharmacopée française (édition de 1965) donne une définition officielle des huiles essentielles : « Produits de composition généralement assez complexe renfermant les principes volatils contenus dans les végétaux et plus ou moins modifiés au cours de la préparation». Pour extraire ces principes volatils, il existe divers procédés. Deux seulement sont utilisables pour la préparation des essences officinales : celui par distillation dans la vapeur d’eau de plantes à essences ou de certains de leurs organes, et celui par expression (Couderc, 2001). 

METHODE D’OBTENTION DES HUILES ESSENTIELLES

Les huiles essentielles sont contenues dans les sommités fleuries (lavande), les feuilles (patchouli), les enveloppes des fruits (mandarine), les écorces (cannelle), les rameaux (oranger), et même les rhizomes de certaines plantes (vétiver). Plusieurs techniques sont indispensables pour la préparation d’extraits, à intérêts aromatiques, à partir des plantes aromatiques et médicinales. La distillation (entraînement à la vapeur d’eau) est l’une de ces techniques la plus ancienne et la plus courante (AchrafSecha, 2012).

Distillation

Il existe trois procédés fondamentaux d’extraction des huiles essentielles par distillation :entraînement à la vapeur d’eau, hydro-distillation et distillation à vapeur saturée. Ces procédés sont basés sur le fait que la plupart des composés volatils contenus dans les végétaux ont un point d’ébullition pas trop élevé et un caractère hydrophobe (AchrafSecha, 2012).

Entraînement à la vapeur d’eau

Les plantes entières, ou broyées, lorsqu’il s’agit d’organes durs (racines, écorces), sont disposées dans un alambic traversé par un courant de vapeur d’eau produit par la chaudière (AchrafSecha, 2012). La matière végétale n’est pas en contact avec l’eau, elle est placée sur une grille perforée au-dessus de la base de l’alambic. La vapeur d’eau injectée à travers la masse végétale, entraîne l’huile essentielle. Elle se condense ensuite dans le serpentin du réfrigérant. A la sortie de l’alambic, un essencier autrefois nommé « vase florentin » permet de séparer l’eau de l’huile essentielle grâce à la différence de densité des deux liquides. La plupart des huiles essentielles plus légères que l’eau flottent à sa surface. Ce procédé permet d’obtenir simultanément une eau distillée aromatique (hydrolat) et une huile essentielle. L’hydrolat renferme les composés aromatiques les plus hydrophiles des huiles essentielles correspondantes, en quantité inférieure à 5% (Garnero, 1991). Les composés volatils entraînés par la vapeur d’eau vont pouvoir être séparés par décantation du distillat refroidi. Cette technique est la plus utilisée à l’heure actuelle dans l’industrie et elle est pratiquée en général à la pression atmosphérique ou à son voisinage et à 100°C, température d’ébullition de l’eau (Garnero, 1991 ; Garnero, 1993 ;Viand, 1993). 

Hydrodistillation

L’hydro distillation proprement dite, c’est-à-dire équipée d’un système de cohobation (CLEVENGER), est la méthode normée pour l’extraction d’une huile essentielle (Meyer, 1984), ainsi que pour le contrôle de qualité (AFNOR 1992). Le principe de l’hydrodistillation correspond à une distillation hétérogène. Le procédé consiste à immerger la matière première végétale dans un bain. L’ensemble est ensuite porté à ébullition généralement à pression atmosphérique (Luicita, 2006). La vapeur d’eau en s’échappant emporte avec elle les huiles essentielles contenues dans le produit brut. Les vapeurs sont ensuite condensées à l’aide d’un réfrigérant qui provoque leur séparation de l’eau par différence de densité en deux phases liquides : une phase organique supérieure (dite huile essentielle) contenant la majorité des composés odorants et une phase aqueuse inférieure (dite eau aromatique ou hydrolat) qui n’en contient que très peu (Garnero, 1991 ; Garnero, 1993 ; Viand, 1993). La durée d’une hydrodistillation peut considérablement varier, pouvant atteindre plusieurs heures (8 h) (Lucchesi, 2004),selon le matériel utilisé et la matière végétale à 9 traiter. La durée de la distillation influe non seulement sur le rendement mais également sur la composition de l’extrait (Lucchesi, 2005). Figure 2: Extraction par hydro-distillation 

Entraînement par des solvants

Cette méthode est utilisée pour obtenir des huiles florales extrêmement parfumées. Les plantes et le solvant sont placés dans un récipient et chauffés pour favoriser l’extraction des huiles par le solvant. La mixture ainsi obtenue est ensuite filtrée et devient ce que l’on appelle un « concret », qui est alors mélangé à de l’alcool, refroidi et filtré. Des méthodes plus perfectionnées d’extraction par solvant ont permis de réduire la quantité d’alcool employée. C’est le procédé employé par les industries mais qui doit être proscrit pour l’usage thérapeutique car le produit obtenu garde la trace des solvants. Les solvants organiques utilisés sont très dangereux, aussi bien pour l’ouvrier qui les manipule, que pour celui qui absorbe les produits ainsi obtenus. Les solvants les plus utilisés sont : hexane, méthanol, toluène, propane (Buchbaner, 2002). 10 II.3. Expression à froid Elle constitue le plus simple des procédés, mais ne s’applique qu’à l’épicarpe des fruits de citrus (orange amère, orange douce, citron, mandarine, bergamote, lime, pamplemousse). Ce mode d’extraction à froid est choisi en raison de la fragilité des essences de ces fruits. Ce procédé mécanique consiste à broyer, à l’aide de presses, les zestes frais pour détruire les poches sécrétrices d’essence afin d’en libérer le contenu. Cette technique uniquement mécanique limite l’oxydation car elle conserve les antioxydants naturels contenus dans la fraction non volatile. Le produit ainsi obtenu s’appelle ainsi une essence car il n’a subi aucune modification chimique, il reste identique au produit sécrété par la plante (Garnero , 1993 ;Viand, 1993). II.4. Extraction par enfleurage Ce processus d’extraction, très sophistiqué est réservé aux huiles florales de très grande qualité. Les pétales fraichement cueillies sont étalées sur de la graisse absorbante sur des châssis de verre qui, après quelques jours sera saturée en essence. Le composé obtenu, appelé «pommade », est lavé avec de l’alcool qui, après évaporation, produit l’huile parfumée [4]. II.5. Extraction par CO2supercritique Le CO2 supercritique est utilisé dans l’industrie agroalimentaire et la parfumerie pour extraire les arômes des plantes. Le principe est simple, on augmente la pression du CO2 et on le fait passer dans la masse de plantes. Le CO2 sous pression ouvre les poches à essence et entraine sur son passage les composés aromatiques. Cette extraction se fait à 31°C et une pression de 75 bars. Ce procédé est l’un des procédés les plus modernes, mais aussi des plus couteux. Il permet l’extraction et la récupération d’une grande gamme d’huiles et de graisses, ainsi que certaines molécules complexes (Franchomme, 2001 ; Reverchon, 1997).

Extraction par micro-onde

Cette technique d’extraction a été développée au cours des dernières décennies à des fins analytiques. Elle est basée sur l’absorption de l’énergie de la microonde par les composantes du matériel végétal et qui sont mesurées par une constante diélectrique. Cette absorption dépend également de la fréquence de l’onde et de la température du matériel végétal (Franchomme, 2001). Figure 3: Extraction par micro-onde (Reverchon, 1997)

COMPOSITION CHIMIQUE DES HUILES ESSENTIELLES

Ce sont des mélanges complexes et variables de constituants appartenant de façon quasi-exclusive à deux groupes caractérisés par des origines biogénétiques distinctes : le groupe des terpénoides d’une part et le groupe des composés aromatiques dérivés du phénylpropane beaucoup moins fréquent d’autre part. Le poids moléculaire des composés est assez faible, généralement compris entre 150 et 200. 12 III.1. Les terpénoides : Dans le cas des huiles essentielles, les terpénoides les plus volatils (masse moléculaire la moins élevée : monoterpénes, sesquiterpènes) sont les plus concernés .Porteurs de fonctions dont le degré d’oxydation est variable, ils donnent naissance à de milliers de substances différentes.

Monoterpénes

Les carbures d’hydrogènes sont presque toujours présents. Ils sont acycliques, monocycliques ou bicycliques. Ils constituent parfois plus de 90% de l’huile essentielle (citrus, térébenthine). CH2 CH2 3 CH CH3 CH3 H3C CH3 OH Figure4: MyrcéneFigure5: Béta-bisaboléne III.1.2. Sesquiterpènes L’allongement de la chaîne accroît le nombre de cyclisations possibles. Ainsi, plus d’une centaine de squelettes différents. 13 3CH 3CH CH3 2CH CH3 Figure6: monocyclique : thymol III.2. Composés aromatiques Dérivés de phénylpropane (C6-C3), ils sont beaucoup moins fréquents que les précédents. Un noyau aromatique est couplé à une chaîne de trois carbones. OH HO O H3C Figure7: La vanilline III.3. Composés d’origines diverses Lors de la préparation des huiles essentielles, certains composes aliphatiques, de faible masse moléculaire, sont entraînés lors de l’hydrodistillation (carbures, acides, alcools, aldéhydes esters…). Les différents composés sont assez stables aux températures ambiantes (Couderc, 2001).

PROPIETES PHYSICO-CHIMIQUES

Liquides à température ambiante, les huiles essentielles sont volatiles, ce qui les différencie des huiles fixes. Très rarement colorées, ce sont « des liquides d’odeur et de saveur généralement fortes ». Elles sont peu miscibles à l’eau, voire non miscibles. En revanche, elles sont généralement assez solubles dans les solvants organiques (Couderc, 2001). 

Densité

La densité ou densité relative d’un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d’un corps pris comme référence. Le corps de référence est l’eau pure à 4 °C pour les liquides et les solides. Pour le cas de notre étude on a utilisé un pycnomètre de 10ml avec une balance électronique. Dans le cas de gaz ou de vapeur, le corps de référence gazeux est l’air. La plupart des HE ont leur densité inférieure à 1.

Indice de réfraction

L’indice de réfraction d’un milieu est un nombre qui caractérise le pouvoir qu’a cette matière à ralentir et à dévier la lumière. Les indices de réfraction sont mesurés avec un réfractomètre. Le réfractomètre est basé sur le principe de la déviation angulaire provoquée par la réfraction de la lumière. 𝑛 = 𝐶 �