L’ACTIVITE ANTIOXYDANTE DES CALICES DE TROIS VARIETES DE HIBISCUS SABDARIFFA

LES RADICAUX LIBRES 

Les radicaux libres et le stress oxydant L’oxygène est un élément essentiel pour les organismes multicellulaires parce qu’il permet de produire de l’énergie en oxydant de la matière organique. Mais nos cellules convertissent une partie de cet oxygène en métabolites toxiques : les radicaux libres organiques (Lesgards, 2000). Un radical libre est une espèce, atome ou molécule, contenant un électron non apparié. Ce déséquilibre n’est que transitoire et il est comblé soit par l’acceptation d’un autre électron soit par le transfert de cet électron libre sur une autre molécule. Ces espèces radicalaires très instables et très réactives sont produites d’une manière continue au sein de notre organisme, dans le cadre de nombreux phénomènes biologiques. Par exemple, lors de la respiration cellulaire, l’oxygène moléculaire se transforme en diverses substances oxygénées, communément appelées radicaux libres de l’oxygène ou espèces réactives oxygénées (Reactive Oxygen Species : ROS) (Gutteridge, 1993). Dans certaines situations, cette production augmente fortement, entraînant un stress oxydatif que l’on définit comme un déséquilibre entre la production et la destruction de ces espèces (Gutteridge, 1993). Ce déséquilibre est à l’origine de nombreux facteurs, notamment les polluants présents dans l’air que nous respirons, l’eau et les aliments que nous consommons. Les rayons ultraviolets du soleil, d’autres radiations, la fumée de tabac et l’exercice excessif sont également des facteurs qui augmentent considérablement la présence des radicaux libres dans notre système (Favier, 2003). En raison de leur capacité à endommager les cellules, les tissus et les organes, les espèces réactives de l’oxygène sont impliquées dans un grand nombre de pathologies, tant aiguës que chroniques.

Nature des radicaux libres 

Les espèces réactives dérivées de l’oxygène

Parmi toutes les espèces susceptibles de se produire dans les cellules, il convient de distinguer un ensemble restreint de ces composés qui jouent un rôle particulier en physiologie et que nous appellerons radicaux primaires. Les autres radicaux libres, dits radicaux secondaires, se forment par réaction de ces radicaux primaires sur les composés biochimiques de la cellule. Les radicaux primaires dérivent de l’oxygène par des réductions à un électron tel l’anion superoxyde O2 .- et le radical hydroxyle OH. , ou de l’azote tel le monoxyde d’azote NO. . D’autres espèces dérivées de l’oxygène tel que l’oxygène singulet 1O2, le peroxyde d’hydrogène (H2O2) ou le nitroperoxyde (ONOOH) peuvent être des précurseurs de radicaux libres. L’ensemble des radicaux libres et de leurs précurseurs est souvent appelé espèces réactives de l’oxygène (Favier, 2003). L’oxygène doit sa grande réactivité à sa structure particulière. En effet, il possède deux électrons radicalaires non appariés sur sa couche orbitale externe. Cette molécule est essentielle au bon fonctionnement de l’organisme. Les mitochondries utilisent la plus grosse part de l’oxygène inspiré pour la production d’énergie. Cependant 3 à 5% de cet oxygène utilisé par les mitochondries lors de l’activité métabolique normale est inévitablement à l’origine de radicaux libres oxygénés, hautement toxiques (Toussaint, 2003). 

Ion superoxyde

O. 2 – L’ion superoxyde (o2 – ) est un dérivé très réactif de l’oxygène. Il est produit au cours du métabolisme mitochondrial à la suite de la réaction suivante : O-O + e- O-O (O. 2 – ) 8 Relativement stable, il n’est pas très toxique pour l’organisme. Mais il est à l’origine de cascades de réactions conduisant à la production de molécules très nocives.

Radical libre hydroxyle 

OH. Le radical libre hydroxyle (OH. ) est très réactif. Son temps de demi-vie en milieu aqueux est de 10-6 secondes. Il peut réagir avec de nombreuses molécules comme l’ADN, les glucides, les nucléotides, les protéines et être à l’origine de lésions nécrosantes. C’est un dérivé de l’ion superoxyde. Il peut être produit à la suite de diverses réactions. Nous en citerons deux à titre d’exemple : – la réaction d’Haber-Weiss : O2 – + H+ + H202 +Fe3+ HO. +H2O +Fe2+ – la réaction de Fenton : H2O2 + Fe2+ + H+ Fe3+ + H20 + HO. I.2.1.3. L’oxygène singulet : 1O . 2 Lorsque de l’énergie est apportée à l’oxygène, celui-ci passe à l’état singulet qui représente la forme activée. C’est une forme très énergétique de grande réactivité qui peut oxyder de nombreuses molécules. Il est formé à partir de l’ion superoxyde selon la réaction suivante : O-O 1O2 (sous l’action de la lumière) 

Le radical peroxyde

H2O2 Le radical peroxyde est considéré comme une espèce réactive dérivée de l’oxygène (ERO) même s’il n’a pas une structure radicalaire car il est capable d’initier ou de propager des dommages oxydatifs. Il peut être produit au cours des mécanismes illustrés par les équations suivantes : 9 O2 – + H+ HO2 puis 2HO2 H2O2 + O2 I.2.2. Les espèces libres non oxygénées Les espèces libres non oxygénées sont les produits des réactions de certaines molécules avec les ERO. Ils peuvent à leur tour réagir avec d’autres molécules et être à l’origine de la multiplication des réactions d’oxydation et de la propagation de dommages oxydatifs. Nous citerons, par exemple : – Les acides gras peroxydés, résultats de l’action des espèces oxygénées sur les membranes biologiques. – Les fractions protéiques, les acides aminés et les acides nucléiques peuvent aussi réagir avec les ERO générant des molécules réactives et nocives.

Production de radicaux libres

La production de ces espèces oxydantes est une conséquence inévitable du métabolisme aérobie. En effet, l’organisme a besoin d’oxygène pour produire de l’énergie au cours des réactions dites de respiration oxydative. Cependant, une faible partie de l’oxygène échappe à sa réduction en eau, au niveau de la mitochondrie. Elle peut alors être à l’origine de la production de radicaux libres oxygénés. Les autres sources de production de radicaux libres sont représentées dans le tableau I. Elles sont classées en deux catégories : – les sources endogènes : les radicaux libres sont des produits des réactions de l’organisme.- les sources exogènes : les êtres vivants sont exposés quotidiennement à des polluants (fumée de cigarette, rayons ultraviolets, radiations…) susceptibles d’être à l’origine de la production de radicaux libres, une fois dans l’organisme.