Introduction Générale

Introduction Générale

 

 

L’histoire des plantes aromatiques et médicinales «P.A.M.» est associée à l’évolution des civilisations. Dans toutes les régions du monde, l’histoire des peuples montre que ces plantes ont toujours occupé une place importante en médecine, dans la composition des parfums et dans les préparations culinaires.

 

La Chine, berceau de la phytothérapie, l’Inde, le Moyen–Orient, notamment au cours de l’ère arabo-musulmane, l’Egypte, la Grèce, les romains, constituent des civilisations phares pendant lesquelles les plantes aromatiques et médicinales ont connu une place de premier plan.

 

Se trouvant dans le bassin méditerranéen avec de grandes variations climatiques du Nord au Sud, le Maroc présente un terrain de prédilection au développement de ces cultures.

 

Ces espèces sont exploitées dans l’alimentation humaine, la médecine traditionnelle ainsi qu’à des fins industrielles (agroalimentaire, parfumerie, cosmétique, pharmaceutique…..). Ces plantes renferment des huiles essentielles et d’autres substances pouvant être utilisées en alimentation (arômes), en parfumerie (molécules odorantes), en thérapie (principes actifs) ou en cosmétique (substances traitant la peau et les cheveux)…<1,2>.

 

Notre travail est divisé en deux grands chapitres :

Dans le premier chapitre, nous indiquerons les différentes méthodes d’extraction et techniques d’analyse des huiles essentielles.

 

Dans le second chapitre, nous étudierons la composition chimique et les applications thérapeutiques des huiles essentielles issues du romarin, du thym, et de l’armoise blanche.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PREMIER CHAPITRE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I- Les huiles essentielles

1- Définition 

 

Les huiles essentielles (essences) sont l’extrait d’une plante constituant un mélange huileux volatil et odorant <3>.

 

Ces produits sont de composition généralement assez complexe, renfermant les principes odorants volatils contenus dans les végétaux. Il faut différencier les huiles essentielles des huiles fixes (huiles d'olives, etc. ...), ainsi que des graisses contenues dans les végétaux. Seules sont volatiles les huiles essentielles (HE), qui s'opposent par ce caractère aux huiles fixes et aux graisses dont elles diffèrent de plus par leur composition chimique et leur caractéristique physique <4, 5,6>.

 

2- Etat naturel et Répartition 

 

Les huiles essentielles se rencontrent dans tout le règne végétal ; cependant elles sont particulièrement abondantes chez certaines familles : Conifères, Rutacées, Ombellifères, Myrtacées, Labiées. Tous les organes peuvent en renfermer, surtout les sommités fleuries (Lavandes, Menthes, etc.), mais on en trouve dans les racines ou rhizomes (Vétiver, Gingembre), les écorces (Cannelles), le bois (Camphrier), les fruits (Poivres), les graines (Muscade) <6,7,8>.

II- Différentes méthodes d’extraction des huiles essentielles

 

Les huiles essentielles sont élaborées au sein du cytoplasme de certaines cellules ; elles s'en séparent par synérèse, sous forme de petites gouttelettes qui conflues ensuite en plages plus ou moins étendues" <6, 7,8>.

 

Ainsi pour les extraire, il faut utiliser des différentes méthodes qui parfois sont spécifiques à chaque plante traitée ou aux huiles à extraire car le rendement de chaque huile varie en fonction de la méthode utilisée.

 

Parmi les méthodes les plus courantes, on peut citer :

 

1- Entraînement à  la vapeur

 

La plupart des huiles essentielles sont obtenues par distillation et entraînement à la    vapeur d'eau, trois variantes sont possibles selon la texture et la fragilité  de la matière première à traiter <8, 9,10>.

 

Schéma 1 : Montage de l’entraînement à la vapeur d’eau.

 

A et B : Ballons de 250 ml

Ballon A : eau + quelques grains de pierre ponce.            Ballon B : zeste d'orange + eau.

C : Chauffe ballon.             D : réfrigérant à eau.            E : becher.        F : tube de sûreté.

 

2- Hydrodistillation simple

 

La plante est mise en contact avec l'eau dans un ballon lors d'une extraction au laboratoire ou dans un alambic industriel. Le tout est ensuite porté à ébullition. Les vapeurs sont condensées dans un réfrigérant et les huiles essentielles se séparent de l'eau par différence de densité.

 

Schéma 2 : Montage d’Hydrodistillation

 

Ballon B : zeste d'orange + eau ;       C : Chauffe ballon ;        D : réfrigérant à  eau ;       E becher.

 

 

3- Hydrodiffusion

 

L'hydrodiffusion consiste à faire passer un courant de vapeurs d'eau à très faible pression à travers la masse végétale. La composition des produits obtenus est sensiblement différente au plan qualitatif de celle des produits obtenus par les méthodes précédentes.

 

4- Autres méthodes

 

Pour certaines essences comme celles des fruits de Citrus (orange, citron), on a avantage à opérer par expression du zeste de fruits frais.

L'extraction directe des plantes par des solvants organiques entraîne divers constituants tels que les lipides, pigments. Il faut alors pratiquer la distillation fractionnée.

 

L'industrie des parfums utilise l'enfleurage pour les organes fragiles comme les fleurs. C'est le contact avec un corps gras qui se sature d'essence. Le corps gras est ensuite épuisé par l'alcool absolu et le solvant est évaporé sous vide à 0°C <7>.

 

III- Techniques d’analyses des huiles essentielles

 

Eu égard à l'importance des huiles essentielles (HE) au point de vue industriel, l’analyse des propriétés physico-chimiques et de la composition chimique est nécessaire pour les caractériser et les décrire.

 

 

1-Caractéristiques physico-chimiques

 

a- Caractéristiques organoleptiques

 

L'aspect, la couleur et l'odeur d'une HE doivent être déterminés afin de pouvoir apprécier la qualité et émettre un avis tant sur le plan économique que scientifique <5>.

 

 b- Caractéristiques physiques

         Les huiles essentielles sont généralement liquides à la température ordinaire, d'odeur aromatique et rarement colorées quand elles sont fraîches. Leur densité est le plus souvent inférieure à celle de l'eau. Parmi les essences officinales, seules celles de cannelles, girofle et sassafras sont plus denses que l'eau. Elles ont un indice de réfraction élevé et sont douées de pouvoir rotatoire. Elles sont volatiles et entraînables par la vapeur d'eau. Très peut solubles dans l'eau, elles lui communiquent leur odeur. Elles sont solubles dans l'alcool, l'éther, la plupart des solvants organiques et dans les huiles fixes <5>.

 

c- Caractéristiques chimiques

 

Comme toute substance chimique, une huile essentielle possède des caractéristiques chimiques très diverses <5>. Les plus courant sont :

- l’indice d’acide

- l’indice d’ester

- l’indice de saponification

- l’indice de carbonyle 

- le pourcentage en alcool libre

 

 

 

2- Analyses chromatographiques des huiles essentielles

 

Toutes les HE, aussi complexe que soient leurs compositions chimiques peuvent être analysées en chromatographie en  phase gazeuse.  Ainsi, la composition chimique  d'une huile essentielle peut être déterminée sur les  plans qualitatif et quantitatif.

 

L’analyse chromatographiques est une méthode de séparation des composés à l’état  gazeux ou susceptibles d'être vaporisés par chauffage sans décomposition. C'est une chromatographie d'élution car les substances parcourent la totalité de la colonne et sont détectées à sa sortie.

 

a- Calcul des indices de Kovats : IK

 

L'identification d'une substance peut être déterminée par la connaissance de son indice de Kovats. C’est une valeur caractéristique pour une phase stationnaire donnée. Il est calculé à partir des temps de rétention fournis par les chromatogrammes de l'HE totale et du mélange HE + paraffines normales.

 

L'indice de Kovats IK d'un produit inconnu x est donné par la formule suivante en programmation de température :

 

n : nombre d'atomes de carbone de la paraffine éluée avant le produit inconnu x  
t_R(x) : temps de rétention réduit du produit inconnu x 
t_R(n) : temps de rétention réduit de la paraffine normale à n atomes de carbone éluée avant le produit x 
t_R(n+1) : temps de rétention réduit de la paraffine normale à (n+1) atomes de carbone éluée après le produit x <11,12>.

 

b- Méthode d'ajout

 

        On effectue une série de co-injections : soit de l'HE et un produit étalon, soit de l'HE et un mélange de produits étalons ou bien de l'HE et une HE de composition connue. Si l'aire du pic d'un constituant augmente quand on le compare avec celui du chromatogramme de l'HE totale, il y a une forte probabilité d'identifier ce constituant à l'un des produits étalons ou à une des molécules de l'HE de référence. Si un nouveau pic apparaît, le produit correspondant est absent dans l'HE étudiée <11,12>.

 

Un exemple de chromatogramme de l’huile essentielle du romarin et de l’origan est illustré sur les figures 1 et 2 <13>.

 

 

 

 

 

 

 

Figue 1: Chromatogramme de l’huile essentielle du romarin de la provenance El Ayatte <13>

 

 

 

 

 

Figure 2 : Chromatogramme de l’huile essentielle d’origan de Bab Berred <13>

 

c- Chromatographie couplée au spectromètre de masse et infrarouge (CPG/MS et CPG/IR)

 

 

La CPG/MS et CPG / IR sont des techniques perfectionnées qui permettent dans certaines mesures d’identifier certains composés des huiles essentielles qui ne sont pas identifiés par les méthodes décrites précédemment <13,14>.

 

Conclusion :

 

Les propriétés des molécules aromatiques et leur action synergique déterminent les propriétés et indications thérapeutiques des huiles essentielles. Par conséquent, les critères de qualité des huiles essentielles doivent être établis en fonction de leur impact sur la composition chimique idéale et intégrale des essences telles que la nature les a conçues et non pas telles que l'homme les a modifié ou reconstitué. Seul le respect de l'ensemble des critères de qualité garantira l'authenticité des huiles essentielles, leur relative innocuité et leur pleine efficacité thérapeutique.

 

Dans ce chapitre nous avions décrit les méthodes d’extraction des huiles essentielles, leurs caractéristiques physico-chimiques et les techniques d’analyse de chromatographique en phase gazeuse pour l’identification des constituants de l’HE.

 

Les différentes variétés des huiles essentielles sont fonctions de leurs compositions chimiques. Ces dernières changent d’une huile à une autre. C’est l’objet de notre second chapitre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DEUXIEME CHAPITRE

 

 

 

 

 

 

 

I- Composition chimique des huiles essentielles issues du romarin, thym et

    armoise blanche

 

Les huiles essentielles sont des mélanges complexes de constituants qui appartiennent, de façon quasi exclusive à deux groupes caractérisés par des origines biogénétiques distinctes :

- le groupe des terpénoïdes de formules générales (C₅H₈)n formés à partir d’unités isopréniques qui sont représentés par des monoterpènes, quelques sesquiterpènes et rarement des diterpènes - le groupe des composés aromatiques dérivés du phénylpropane (aldéhydes cinomiques dans la cannelle) <4, 15,16>.

 

1- Romarin

 

a- Aspect botanique

 

Le romarin est un arbuste aromatique de la famille des labiacées ou lamiacées ou labiées et du genre rosmarinus. Le romarin est l’espèce la plus cultivée au Maroc pour la production de ses huiles essentielles <17>.

 

Le romarin

b- Composition chimique de l’huile essentielle de romarin

 

Elle est composée essentiellement des pinènes, de cinéol et  du camphre selon la répartition établie dans le tableau 1 <13> :

N°	IK	Constituants	El Ayatte (naturel) %	La pépinière de Rabat %
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 29 30 31 32 33 34	926 931 939 953 980 991 1005 1018 1026 1031 1033 1040 1062 1069 1088 1098 1139 1143 1163 1165 1177 1189 1204 1275 1285 1376 1418 1454 1477 1493 1499 1513 1524 1581	Tricyclène α-thujène α-pinène Camphène β-pinène Myrcène α-Phellandrène α-terpinène p-cymène Limonène 1,8-cinéol z-b-ocimène γ-terpinène NI Terpinolène Linalol trans limonène oxyde Camphre trans beta terpineol Bornéol Terpin-4-ol α-Terpinéol Verbénone NI Bornyl acétate α-copaene E-caryophyllène α-humulène γ-muurolène Viridiflorène α-muurolène γ-cadinène δ-cadinène Caryophyllène oxyde	0,2 0,4 12,5 4,3 9,5 1,8 0,2 0,8 0,3 1,3 42,4 0,2 1,4 t 0,6 0,6 - 12,4 - 2,3 0,7 2 0,1 t 0,2 0,4 1,5 0,3 0,5 0,2 0,2 0,4 1 0.2	t 0,3 6,6 2,5 8,3 1,4 0,1 0,4 0,3 1,7 43,6 t 1 0,8 0,5 1,7 - 13,7 - 2,6 0,6 2,3 t t 0,8 0,4 5,5 0,4 0,6 0,3 0,2 0,6 1,2 0,7

 

Tableau 1

NI : Non identifié, t : Traces

 

2- Thym

 

a- Aspect botanique

 

Les huiles essentielles de thym sont beaucoup produites au Maroc et en France. Le thym est de la famille des lamiacées et du genre de thymus <17>.

 

 

 

 

 

 

 

Le thym

 

 

 

b- Composition chimique de l’huile essentielle de thym

 

 

Les huiles essentielles de thym sont composées de : thymol, carvacrol , cinéol, cymène, alpha pinène, bornéol, linalool, bornyl acétate <21>.

 

La composition de l’huile essentielle varie d’une manière générale d’une espèce à une autre. Dans le tableau 2 nous présentons la composition de trois espèces de thym <13>.

 

 

Constituants	espèce broussonettii	espèce zygis	espèce satureioides
α-pinene camphene β-pinene 3-octanol Myrcene α-terpinene p-cymene limonene γ-terpinene cis-sabinene hydrate cis-linalool oxide(furaniod) tepinolene linalool trans-pinocarveol unknown camphor borneol terpinen-4-ol p-cymen-8-ol α-terpineol dihydrocarvone linalyl acetate methyl carvacrol bornyl acetate thymol carvacrol	8,6 0,2 0,4 2,5 1,1 4,1 13,5 0,3 0,2 - 1,3 0,3 0,5 - 6,8 - 0,7 t 0,3 0,7 t 0,6 0,4 - 0,2 53,3	5,2 5,4 0,7 1,7 1,7 3,9 50,6 - 0,2 0,2 0,5 0,1 4,8 - 1,8 - 5,9 - - - t 0,7 0,1 0,2 5,0 8,1	17,5 27,4 3,1 2,1 0,5 0,4 4,6 0,1 t t t 1,5 6,3 0,1 - 0,1 31,2 0,4 t 0,4 - 0,5 - - - 0,2