Etude de la composition chimique et évaluation d’activités biologiques de l’huile essentielle d’une Apiaceae de Tunisie : Pituranthos chloranthus : [thèse soutenue sur un ensemble de travaux]
par Aicha Neffati
Thèse de doctorat en Biotechnologie agroalimentaire
Sous la direction de Daniel Barillier et de Khaled Ghérida.
Soutenue en 2010
à Caen .
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Résumé
Les huiles essentielles (HE) de Pituranthos chloranthus, plante médicinale traditionnelle utilisée en Afrique du Nord, ont été extraites par hydrodistillation. Le rendement d’extraction est faible (de 1,5 à 6%) pour toutes les régions (Gabès, Médenine et Benguerdane) et toutes les saisons (novembre, février, avril et août) échantillonnées. L’analyse des HE par GC /FID et GC/MS a permis d’identifier 170 composés. Les monoterpènes (hydrocarbonés et oxygénés) sont prédominants pour toutes les saisons et origines géographiques et varient de 62,3 à 91,5%. Au stade végétatif la somme de l’ a-pinène (composé majoritaire), du b-pinène et du p-cymène constitue environ 50 % de tous les échantillons. Les HE récoltées en avril (floraison) comportent une plus grande quantité d’exo-2-hydroxycineole acétate. Les HE récoltées en août dans les trois régions sont riches en aldéhydes (8,1 à 14%) et en alcools (2,3 à 5. 4%). Le E,E-déca-2,4-dienal, le carvacrol et l’acétate de géranyle sont les composés majoritaires de la période de fructification. Une analyse par régression PLS a permis de discriminer les HE selon le stade de croissance et l’origine géographique. L’activité antibactérienne a été évaluée vis-à-vis de différentes souches bactériennes de référence. Des activités sont observées vis-à-vis de toutes les bactéries testées. Les HE récoltées à Médenine ont un pouvoir bactériostatique de 0,25 ; 0,75 et 1 mg/ml respectivement pour les périodes d’août, novembre et avril vis-à-vis de Staphylococcus. L’HE de Gabès récoltée au mois d’août inhibe fortement la croissance bactérienne d’Echerichia coli (0,5mg/ml), de Staphylococcus aureus (0,8mg/ml) et Enterococcus faecalis (0,8mg/ml). L’activité génotoxique et antigénotoxique a été évaluée au moyen de plusieurs tests: (1) le test d’Ames qui vise à examiner si une substance est capable d’induire des mutations spécifiques chez différentes souches de salmonella typhimurium, (2) le SOS Chromotest qui consiste à examiner si une substance est capable d’induire les fonctions SOS et entraîner une augmentation de l’expression du gène sfiA et (3) un test d’évaluation de la dénaturation de l’ADN plasmidique par photolyse du peroxyde d’hydrogène après exposition au rayonnement UV. Si aucune HE n’a montré d’effet génotoxique, elles ont toutes un effet antigénotoxique important. L’activité antiradicalaire a été évaluée vis-à-vis des deux radicaux DPPH et ABTS, et l’activité antioxydante à l’aide des systèmes xanthine/xanthine oxydase, NBT/Ribovlavine et le système 2-desoxyribose. Toutes les huiles essentielles montrent un effet antiradicalaire et antioxydant plus ou moins important.
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Titre traduit
Chemical composition and biological activities of Essential oils from Tunisian Apiaceae : Pituranthos chloranthus
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Résumé
Pituranthos chloranthus (Apiaceae) is a small aromatic plant which grows naturally in North Africa and is widespread in central and southern Tunisia. The chemical composition of the essential oils (EO) of Pituranthos chloranthus harvested at the vegetative, flower budding, flowering and fruiting stages from three distinct geographical areas of Tunisia was investigated using GC-FID and GC–MS. One hundred and fifty compounds were identified in which α-pinene, β-pinene, α-phellandrene, β-myrcene, β-phellandrene, p-cymene, 8-methyldecanal, exo-2-hydroxycineole acetate and carvacrol could reach more than 10% of the total amount. The geographical and seasonal composition changes were discriminated using a PLS regression analysis. The antimicrobial properties were tested against five different bacteria. The EO were found to be weakly active with MIC and MBC values in the range 0. 6 – 4 and 2. 2 – 5 mg/ml respectively. The antimutagenic activities of oils were tested using Ames test with Salmonella typhimurium strains TA98, TA100, TA104 and TA1535. The EO were not mutagenic towards all strains. They reduced significantly benz(a)pyren, 2-aminoanthracene as well as sodium azide and methyl methanesulfonate induced mutagenicity. The EO were not genotoxic towards both E. Coli PQ37 and PQ35 strains. They reduced significantly Aflatoxin B1, Nifuroxazide and H2O2 induced genotoxicity. A protective effect was shown against damages induced by radicals obtained from the photolysis of H2O2 on DNA plasmid through free radical scavenging mechanisms. Finally, the antioxidative activities of essential oils were investigated using various established in vitro systems including xanthine/xanthine oxidase assay, superoxide radicals scavenging, reducing power as well as the deoxyribose degradation model. The essential oils scavenging capacity was tested for its DPPH radical scavenging and was also estimated by evaluating the inhibition of ABTS+. Radical. SDS-PAGE protein profile was carried out with the fresh aerial parts extracts to observe the variety and evolution of the proteins during vegetative cycle.
