Aperçu sur les produits naturels chez les plantes PDF

/APERÇU SUR PRODUITS NATURELS CHEZ LES PLANTES II /TECHNOLOGIE DE DISTILLATION DES MOLECULES BIOACTIVES III /HISTORIQUE SUR LES ORIGINES DE LA DISTILLATION 31/Definition des huiles essentielles IV SYNTHESE DES MOLECULES BIOACTIVES V- STRUCTURE GLANDULAIRE DES PLANTES VI- MECANISME DE LA DISTIL...

/APERÇU SUR PRODUITS NATURELS CHEZ LES PLANTES II /TECHNOLOGIE DE DISTILLATION DES MOLECULES BIOACTIVES III /HISTORIQUE SUR LES ORIGINES DE LA DISTILLATION 31/Definition des huiles essentielles IV SYNTHESE DES MOLECULES BIOACTIVES V- STRUCTURE GLANDULAIRE DES PLANTES VI- MECANISME DE LA DISTILLATION VI.1/ Définition de la distillation VI.2 /Les méthodes générales de la distillation 1- Distillation à l\'eau ou \"Hydrodistillation, Vapo-Hydrodistillation. 3 -Distillation à la vapeur directe VI.3/ Distillation à Hydrodiffusion VII- AUTRES TECHNIQUES D\'EXTRACTION DES MOLECULES BIOACTIVES VII.1/ Enfleurage ou extraction avec les graisses froides. VII.2/ Extraction par macération dans la graisse chaude. VII.3/ Extraction par solvants VII.4/ Extraction par expression VII.5/ Extraction par CO2 liquide VII.6/ L\'extraction assistée par micro ondes 1\) Hydrodistillation sans solvant assistée par micro-onde 2\) Hydrodiffusion assisté par micro-ondes et gravité 3\) Entrainement à la vapeur assisté par micro-ondes 4\) Extraction par solvant assistée par micro-ondes VII.7/ Distillation à la vapeur d\'eau avec entraînement de molécules bioactives VII.8/ Extraction des molécules bioactives par la Détente Instantanée Contrôlée VIII TECHNIQUES D'ANALYSE DES MOLECULES BIOACTIVES VIII.1 /LA CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE (CPG). 1\) Le processus de séparation : 2\. Appareillage de la CPG Chapitre I **Biomolécules d\'origine végétale** **Définition:** Molécules et substances qui possèdent des propriétés biologiques ou des substances biologiquement actives dans un but curatif ou préventif. Molécules ou substances bioactives présentes dans les plantes Elles sont considérés comme des produits biochimiques de «pistes secondaires» dans les cellules végétales et non nécessaires pour le fonctionnement quotidien de la plante. Ces différents MII ont plusieurs fonctions importantes dans les plantes vivantes tels que: MII fonctions Les flavonoïdes protègent contre les radicaux libres générés lors de la photosynthèse. Les terpénoïdes attirent les pollinisateurs ou les disperseurs de graines / inhibent les plantes concurrentes. Les Alcaloïdes Ecartent et éloignent les animaux herbivores ou les attaques d\'insectes. autres MII comme comme molécules de signalisation cellulaires Bien que les nutriments provoquent des effets pharmacologiques ou toxicologiques lorsqu\'ils sont ingérés à des doses élevées ex. vitamines et minéraux, les éléments nutritifs dans les plantes sont généralement pas inclus dans les groupes des composés bioactifs d'origine végétale Certaines plantes contenant des composés bioactifs importants **Principaux groupes de composés bioactifs présents dans les plantes** **Classement des molécules bioactives** **Critères:** approche compliquée \>\>\> le résultat clinique n\'est pas exclusivement liée à 1 gp de composés chimiques même les molécules chimiquement très différentes peuvent produire les mêmes effets cliniques Fonction clinique (effets pharmacologiques ou toxicologiques): La catégorisation botanique (basée sur les familles et les genres: workshopicon Critères de choix d\'une espèce végétaleAtelier Chapitre 2 **Les biomolecules d\'origine microbienne** Les biomasses Le terme de biomasse désigne le matériel organique cellulaire des organismes mis en culture (animaux, végétaux ou microbiens). La biomasse microbienne est aussi appelée \"Single CellProtein\" (SCP) ou protéines d\'organismes unicellulaire (POU). Cette biomasse microbienne peut être une source de protéines, des vitamines, des antibiotiques, des vaccins, additifs alimentaires, des aliments et le bioéthanol... Une technique est utilisée dans la production des ces produits, il s\'agit la fermentation. La biomasse microbienne est aussi appelée \"Single CellProtein\" (SCP) ou protéines d\'organismes unicellulaire (POU). Cette biomasse microbienne peut être une source de protéines, des vitamines, des antibiotiques, des vaccins, additifs alimentaires, des aliments et le bioéthanol... Une technique est utilisée dans la production des ces produits, il s\'agit la fermentation. La fermentation La fermentation est une réaction biochimique de conversion de l\'énergie chimique contenue dans une source de carbone (souvent du glucose) en une autre forme d\'énergie directement utilisable par la cellule en l\'absence de dioxygène (milieu anaérobie). Comme le disait Louis Pasteur, « la fermentation, c\'est la vie sans l\'air. ». La fermentation se distingue de la respiration cellulaire par son faible rendement énergétique. On distingue,Il y a d'autre fermentation: acétique, propionique, butyrique La fermentation alcoolique est un processus biochimique par lequel des carbohydrates, principalement le glucose, sont décomposés en milieu anoxique en éthanol et en dioxyde de carbone. La fermentation lactique La fermentation lactique, ou lacto-fermentation, est un mode de production d\'énergie anaérobie qui, en présence de glucides et de bactéries spécifiques (les ferments lactiques), induit la formation d\'acide. lactique. Il est à l\'œuvre dans la fabrication des produits fermentés à base de lait comme le yaourt Le fermenteur Un bioréacteur, appelé également fermenteur ou propagateur, est un appareil dans lequel on multiplie des micro-organismes (levures, bactéries, champignons microscopiques, algues, cellules animales et végétales) pour la production de biomasse, ou pour la production d\'un métabolite. Contrairement aux systèmes plus simples utilisés pour faire pousser des micro-organismes, comme par exemple les fioles, le bioréacteur permet de contrôler les conditions de culture (température, pH, aération, etc.), et de ce fait, il permet de récolter des informations de plus grande fiabilité. Un fermenteur est construit en général sur le modèle d\'un bioréacteur sans toutefois de système d\'aération. Dans le domaine de la biotechnologie, le terme de fermenteur est parfois utilisé sans aucune distinction par rapport à celui de bioréacteur. substances d\'origine microbienne Les enzymes-Les antibiotiques-Les vitamines Les enzymes Les enzymes sont des catalyseurs biologiques de nature protéique complexe. Elles sont purifiées à partir de diverses matières biologiques premières. Seules les enzymes microbiennes produites par fermentation ont connu une expansion significative, et sont préparées industriellement, car les micro-organismes présentent de nombreux avantages comme source d\'enzymes: croissance exponentielle et la disponibilité. Pour la production d\'une enzyme industrielle, le choix de la souche appropriée est déterminant, surtout dans la majorité des cas ce sont les applications à des fins alimentaires qui ont connu un développement significatif. Dans les secteurs non alimentaires (chimie, diagnostic, analyses diverses...), le choix des souches n\'est pas soumis aux mêmes contraintes. De façon générale, les micro-organismes sont sélectionnés selon les principaux critères suivants: fournir une bonne production d\'enzymes En un minimum de temps les enzymes extra-cellulaires (généralement des hydrolases) sont préférables aux endo-cellulaires (dont l\'extraction est difficile à réaliser). La souche doit pouvoir se développer sur des substrats \"bon marché. Enzymes Exemple de Micro-organismes producteurs Invertase Saccharomyces cerevisae,Kluyveromyceslactis ; Aspergillus usamii Lipase Mucor javanicus; Lucor mihei Rhizopusarrhizus; Aspergillus effusus Pectinestérase, Pectine lyase, Polygalacturonase Aspergillus usamii; Aspergillus wentii Aspergillus niger; Penicillium funiculosum Alpha amylase Bacillus licheniformis; Bacillus subtilis Aspergillus niger; Aspergillus oryzae Glucose isomérase StreptomycesalbusActinoplanesmissouriensis Bacillus coagulans Lactase KluyveromycesfragilisKluyveromyceslactis Les substances d\'origine microbienne Les milieux de production sont soit des milieux synthétiques ou complexes. Les matières premières apportant les éléments nutritifs (énergie, carbone, azote, phosphore, soufre, vitamines...) Substrats Exemples Source de carbone etd\'énergie Farine de céréales, farine de soja, amidons de maïs, de pomme de terre, les sous produits tels le lactosérum et les mélasses. Source d\'azote (organique) Farines de poisson, gélatine, caséine, farine de soja,, coton, maïs et arachide, Sels minéraux et substances de croissance exigées Extrait de levure, huiles végétales, farines de graines oléagineuses La Conduite de la fermentation Les fermenteurs utilisés atteignent des volumes de 100 à 200 m3. Suivant les enzymes et les procédés, la fermentation dure de 30 à 150 heures. Elle se fait dans un milieu riche, où les paramètres physico-chimiques sont régulés en continu: oxygène, pH, température, moussage (réduit par l\'addition d\'antimousse). De plus, la mesure de l\'activité enzymatique est effectuée à intervalles réguliers. Les inducteurs doivent être présents dans les milieux de production (exemple: l\'amidon pour l\'amylase, l\'urée pour l\'uréase, le xylose pour la xylose isomérase) Certaines molécules agissent comme inducteurs à faible concentration et comme répresseur à fortes doses (exemple: cellobiose pour les cellulases). Un effet inducteur est très souvent démontré par des analogues de substrats (exemple: isopropyl-béta-Dthiogalactoside qui est l\'analogue du lactose pour la β-galactosidase). Les co-enzymes peuvent aussi avoir un effet inducteur (exemple: la thiamine augmente la production de la pyruvate carboxylase). Extraction et purification des enzymes Dès que la fermentation est terminée, la culture est refroidie entre 3 et 5°C. Les enzymes doivent alors être séparées des cellules et du milieu (centrifugation ou filtration); dans le cas des enzymes endocellulaires, la récupération est plus difficile et suppose une étape supplémentaire de broyage ou de lyse des cellules microbiennes (atomisation ou utilisation du tween 80). Enfin, les enzymes sont traitées de façon à obtenir une préparation commerciale répondant aux critères de pureté et de stabilité souhaités. Différentes techniques de séparation et de purification des enzymes selon leur propriétés globales Les enzymes Electrophorèse Chromatographie Ultracentrifugation Chromatographie d\'échange d\'ions Les antibiotiques Un antibiotique (du grec anti : « contre », et bios : « la vie ») est une molécule naturelle ou synthétique qui détruit ou bloque la croissance des bactéries. Dans le premier cas, on parle d\'antibiotique bactéricide et dans le second cas d\'antibiotique bactériostatique. Un même antibiotique peut être bactériostatique à faible dose et bactéricide à dose plus élevée. Ces nombres d\'antibiotiques sont des molécules naturelles fabriqués par , micro-organismes: des champignons ou bactéries. dernières les produisent pour éliminer les bactéries concurrentes avec lesquelles ils sont en compétition dans leur biotope. De manière simplifiée un antibiotique est, dans le domaine médical, « une substance chimique organique d'origine naturelle ou synthétique inhibant ou tuant les bactéries pathogènes à faible concentration et possédant une toxicité sélective». Par toxicité sélective, on entend que celle-ci est spécifique des bactéries et que la molécule antibiotique n\'affecte pas l\'hôte infecté, au moins aux doses utilisées pour le traitement. Plus généralement, pour les microbiologistes et les chimistes, un antibiotique est une substance anti-bactérienne Les antibiotiques agissent de manière spécifique sur les bactéries, en bloquant une étape essentielle de leur développement: synthèse de leur paroi, de l\'ADN, des protéines,, etc.. Il existe aussi d\'autres molécules actives sur ces autres types d\'agents infectieux que l\'on appelle des antifongiques ou des antiviraux et qui sont distincts des antibiotiques. contourner les problèmes de résistance. Seul un petit nombre des antibiotiques naturels est utilisable en thérapeutique humaine, pour des raisons de disponibilité dans l\'organisme ou d\'effets indésirables. Un grand nombre de molécules aujourd\'hui sur le marché sont des molécules de synthèse, dérivées ou non d\'antibiotiques naturels, en particulier pour Classification des antibiotiques Ces molécules naturels sont classées selon leur origine, nature chimique, mécanisme d\'action et spectre d\'action, on distingue: Les Béta lactamines; (dérivés de deux acides aminés): il s\'agit de bactéricides à faible toxicité (ex: Pénicilline, Céphalosporines Les Aminosides oligosaccharides aminés): il s\'agit de bactéricides ayant une toxicité sur le rein et l\'oreille interne (ex: Streptomycine, Les Macrolides il s\'agit de bactériostatiques à faible toxicité ex:Spiramycine Les Polypeptides: il s\'agit de bactéricides ayant une toxicité sur le rein et le système nerveux (ex: Bacitracine, olymyxine) Les Dérivés d\'un seul acide aminé:il s\'agit de bactériostatique ayant une toxicité sur la moelle osseuse (ex: Chloramphénicol,Cyclosérine Les Composés comportant des cycles: ex: Tétracyclines (bactériostatique ayant une toxicité sur le foie) ; ex: Actinomycines, Novobiocine Le mode d'action Le principe d\'action des antibiotiques consiste à bloquer sélectivement une étape d\'un mécanisme essentiel à la survie ou à la multiplication des bactéries. Le mécanisme ciblé par l\'antibiotique est le plus souvent spécifique des bactéries et n\'a pas d\'équivalent chez les eucaryotes et en particulier chez l'homme. L\'activité bactérienne s\'exerce à l\'échelon moléculaire au niveau d\'une ou de plusieurs étapes métaboliques. Les antibiotiques agissent soit sur une cible unique, soit sur de multiple cibles à la fois. Inhibition de la synthèse de la paroi bactérienne Action sur la membrane des cellule Inhibition de la synthèse des acides nucléiques Inhibition de la synthèse protéique Inhibition du métabolisme des folates Inhibition synthèse paroi bactérie Béta-lactamines bactéricide Glycopeptides bactéricide Fosfomycine bactéricide Inhibition synthèse ou fonctionnement ADN Fluoroquinolones bactéricide Nitro-imidazolés bactéricide Inhibition synthèse protéique Aminosides bactéricide Acide fusidique bactériostatique Cyclines bactériostatique Macrolides bactériostatique Destabilisation membrane polypeptides bactéricide Production des antibiotiques Les antibiotiques peuvent être obtenus par fermentation ou alors par hémisynthèse. Ex: l\'ampicilline L\'hémisynthèse a pour but de fournir de nouveaux produits pour remplacer ceux qui sont devenus inactifs du fait des résistances opposées par certains bactéries. (suite à l\'usage intempestif en thérapeutique humaine. Antibiotiques Micro-organismes producteurs Aminosidine Streptomycessp. Gentamycine Micromonosporapurpurea Pénicilline Penicillium sp Polymyxine B Aerobacilluspolymyxa Tétracycline Streptomycesaureofaciens Erythromycine Streptomyceserythreus Exemple Production de pénicilline: Pénicilline peut être produit par de nombreuses espèces de Penicillium,(dont P. notatum), ainsi que celles appartenant au genre Aspergillus. Les milieux de culture industriels (pH après stérilisation = 6) contiennent: Une source d\'azote: le Corn Steep (3.5 %). Pour la croissance et production: du lactose (3.5%) et du glucose (1%). Pour l\'effet tampon: du carbonate de calcium (1%) et du phosphate monopotassique (0.4%). Il est souvent rajouté à ce milieu, des silicones (huiles végétales) utilisés comme source d\'énergie et surtout comme agents tensio-actifs anti- mousses Préparation industrielle d\'un antibiotique d\'origine fongique Les vitamines Les vitamines sont des substances organiques actives, vitales, indispensables en faible quantité au métabolisme d\'un organisme vivant, qui ne peut être synthétisée en quantité suffisante par cet organisme. L'importance métabolique des vitamines est observée en portant l'attention sur les cofacteurs des réactions intermédiaires successives. En effet, les coenzymes en jeu dans ces réactions sont très généralement des dérivés des vitamines, qui en sont les précurseurs. Chez l\'être humain, trois vitamines sont synthétisées par des bactéries intestinales : les vitamines K, B8 et B12. Un apport insuffisant ou une absence de vitamine provoquent respectivement une hypovitaminose ou une avitaminose qui sont la cause de diverses maladies (scorbut, béribéri, rachitisme, etc.), un apport excessif de vitamines liposolubles (A et D essentiellement) provoque une hypervitaminose, très toxique pour l\'organisme. les vitamines se subdivisent en deux classes: Les vitamines hydrosolubles et le Les vitamines liposolubles Les vitamines hydrosolubles Thiamine (B1):Anti-béribérique, vitamine du système nerveux Biotine (B8):vitamine de la peau et des cheveux Acide folique (B9):anti-anémique Acide ascorbique (C): Sert à la défense de l\'organisme Les vitamines liposolubles Rétinol (A): vitamine de la croissance et de la vue Calciférol: vitamine du squelette Source et production Il y' a plusieurs sources vitaminiques naturelles, aliments végétaux et micro-organismes de notre flore intestinale, puis la synthèse chimique de bon nombre de vitamines, incorporées dans les divers produits de la ration alimentaire. Presque tous les micro-organismes sont capables d\'effectuer la synthèse des vitamines hydrosolubles ou liposolubles. Mais, leur production étant très faible et ces facteurs ne s\'accumulant pas dans le milieu de culture, l\'industrie de synthèse chimique prend la relève. Par ailleurs, on peut constater actuellement que les levures (Torula utilis; Levure de Boulanger et Levure de bière) constituent une source importante d\'un mélange de vitamines hydrosolubles (B1, B2, B3, B5, B8, B9) appelé \"complexe B\" et utilisé par l\'industrie pharmaceutique humaine et vétérinaire Outre les levures, d\'autres micro-organismes présentent aussi la propriété de produire des mélanges de diverses vitamines du groupe B tels: Bacillus polymyxa, Bacillus megatherium et Aspergillus aerogenes. Pour la plupart des vitamines, la production par voie microbiologique est associée à l\'adjonction au milieu de culture de précurseurs. Source et production Exemples de vitamines produites par les micro-Organismes Vitamines Micro-organismes producteurs A Blakesleatrispora ; Rhodotorulagracilis Dunaliellasp. B1 Ashbyagossypii ;TorulautilisSacharomycescerevisaeEremotheciumashbyii B2 Clostridium acetobutylium ;Ashbyagossypii Eremotheciumashbyii ; Pichia miso B12 Bacillus megaterium ; Streptomyces olivaceus Pseudomonas denitrificans ; Propionibacteriumshermanii D Saccharomyces cerevisiae ; Aspergillus niger E Euglena gracilis Les huiles essentielles 1\. Les huiles essentielles Ce sont des produits odorants de composition chimique complexes renfermant des principes actifs volatiles et contenus dans les végétaux. Toutes les parties de la plante peuvent contenir des huiles essentielles dans des vésicules spécialisées (Charpentier et al., 2008). 1.2. Histoire de leur utilisation Reconnues pour leurs puissantes propriétés thérapeutiques et utilisées depuis des millénaires en Chine, en Inde, au Moyen Orient, en Egypte, en Grèce, en Amérique Latine (Aztèques, Mayas, Incas) et en Afrique, les huiles essentielles tombent dans l'oubli au Moyen Age. A ce moment, l'Europe connaît un retour à la barbarie avec un déclin général du savoir. Il faudra attendre l'arrivée des Arabes pour assister à un nouvel essor de la médecine par les plantes qui retrouvent alors une place de choix dans l'arsenal thérapeutique de l'époque. L'utilisation des extraits de plantes comme insecticides est connue depuis longtemps. Dans certaines régions d'Afrique noire, les feuilles de tabac malaxées dans l'eau étaient utilisées pour lutter contre les moustiques. Au Maroc, l'utilisation de plantes contre les invasions de moustiques est une pratique très courante, surtout dans les régions rurales (Svoboda, 2000). 1.3. Localisation La synthèse et l'accumulation des huiles essentielles se fait dans des structures histologiques sécrétrices spécialisées, souvent localisées sur ou à proximité de la surface de la plante ou dans les tissus végétaux (Bruneton, 1999) : \- Des cellules sécrétrices isolées (Cas des Lauraceae ou Zingiberaceae) \- Poils sécréteurs des Lamiaceae. \- Les poches sécrétrices des Myrtaceae ou des Rutaceae. \- Les canaux sécréteurs des Apiaceae ou des Asteraceae (Price et al., 1999). 1.3.1. Les cellules sécrétrices La structure de sécrétion la plus simple est une cellule contenant un liquide de sécrétion qui la distingue des cellules non sécrétrices adjacentes. Ce type cellulaire est observé dans le parenchyme des feuilles de Citronella (Cymbopogonnardus), le rhizome du Gingembre (Zingiber officinale) (Mostefa Sari, 2011). 1.3.2. Les cavités sécrétrices (ou poches sécrétrices) Ces cavités sont plus ou moins sphériques et peuvent être formées de deux façons : les cellules parenchymateuses peuvent se séparer les une des autres laissant un espace intercellulaire appelé la lacune ou lumina, ou bien une cellule peut dégénérer créant une cavité dans le tissu. Ces espaces sont liés à des cellules sécrétrices ou à un épithélium qui produit les huiles essentielles. Les cellules, à parois minces, stockent les H.E produites à l\'intérieur de leurs plastes (Svoboda, 2000). 1.3.3. Les canaux sécréteurs Ce sont des cavités allongées. Ils sont souvent reliés entre eux créant un réseau s\'étendant des racines à la tige, aux feuilles, et aux fleurs fruits. Ils sont composés d\'un épiderme qui entoure une cavité centrale. Certaines de ces cellules formant le mur de la cavité changeront en cellules épithéliales sécrétrices. Les huiles sont synthétisées dans leur leucoplastes puis transportés à travers le réticulum endoplasmique dans la cavité. Ces cavités se rejoignent pour former des canaux, lesquels peuvent être rencontrés chez le Cumin (Cuminumcyminum) de la famille des Ombéllifères (Daayf et Lattanzio, 2008) 1.3.4. Les poils sécréteurs Ce sont des élongations des cellules épidermiques pour donner des poils dont les cellules terminales sécrètent des essences. Leur forme est variable et caractéristique d'une famille (Speranza et Calzoni, 2005). 1.3.5. Les trichomes Glandulaires Ce sont des poils épidermiques pluricellulaires et peuvent être trouvés au niveau des épidermes des feuilles, des tiges et de certaines parties des fleurs comme le calice de plusieurs plantes de la famille des Lamiaceae, tel que le Thym (Thymus sp. ) 1.4. Fonction biologique des huiles essentielles au niveau de la plante Comme tout métabolite secondaire, le rôle écologique et évolutionnaire des huiles essentielles a été associé à la défense contre les animaux herbivores et les ravageurs des plantes, la guérison de blessures des organes de la plante, la Protection contre des insectes nuisibles, la résistance aux attaques microbiennes (propriétés fongicides et bactéricides), la protection de la plante du rayonnement ultraviolet et des oxydants (Daayf et Lattanzio, 2008) et l'attraction d\'insectes et d'animaux intervenant dans la pollinisation (Soto-Mendivil et al., 2006). Elles jouent également un rôle hormonal, régulateur et catalyseur dans le métabolisme végétal, et semblent aider la plante à s\'adapter à son environnement et sont par conséquent produites en plus grande quantité dans des conditions extrêmes (Svoboda, 2000). 1.5. Propriétés des huiles essentielles Les huiles essentielles possèdent certaines propriétés physiques: \- A température ambiante, elles sont liquides alors qu\'elles sont volatiles à température élevée, c\'est leur volatilité qui les distingue des huiles fixes telles que l\'huile d\'olive. \- Elles sont très solubles dans les solvants organiques (alcool, éther) (Soto-Mendivil et al., 2006). \- Pouvoir intense de diffusion et de pénétration. \- Elles sont très peu solubles dans l\'eau. \- Elles ont une densité inférieure à celle de l\'eau (d \< 1). \- Substances très odorantes, souvent colorées (Bardeau, 1976). 1.6. Composition chimique des H.E Selon Bakkali et al. (2008), Une huile essentielle peut contenir de 20 à 60 éléments biochimiques différents. On peut déterminer sa composition par la chromatographie en phase gazeuse. Les principales composantes sont : Les terpènes et terpénoides, constituants aromatiques 1.6.1. Les terpènes Dorman et Deans (2000) définissent les terpènes comme des hydrocarbures dont les squelettes carbonés dérivent de la condensation d'unités isopréniques (C5H8) et sont classés selon le nombre de ces derniers comme suit : Les hemiterpènes C 5H 8, les monoterpènes C10H16 (Wichtl et Anton, 2003), les sesquiterpènes C15H24, les diterpènes C20H32 (Cseke et al., 2006), les triterpènes C30H48 (Sarker et Nahar, 2007) et les tétraerpènes C40H64 (Rodrigez-Amaya, 1997). Les terpènes contenant une molécule d'oxygène sont appelés terpénoides (Bakkali et al., 2008). 1.6.2. Les composés aromatiques Ce sont des derivésdu phenylpropane, ils comprennent : \- Les Aldehydes:cinnamaldehyde. \- les Alcools: alcool cinnamique. \- Les Phenols:eugenol. \- Les derivésMethoxy : anethole, estragole,Methyleugenols.- Les composes dioxyMethylene: apiole, myristicine (Sarker et Nahar, 2007). 1.6.3. Les molécules diversement fonctionnalisées Les huiles essentielles peuvent renfermer divers composés aliphatiques, généralement de faible masse moléculaire, entraînable lors de l'hydrodistillation : carbures (linéaires et ramifiés, saturés ou non), acides, aldéhydes, esters acycliques, lactones (Bruneton, 19 1.7. Les facteurs de variabilité des huiles essentielles Une huile essentielle est très fluctuante dans sa composition selon multiples paramètres, qu\'ils soient d\'ordre naturel, d\'origine intrinsèque (localisation, maturité, origine botanique et chimiotype), soit d\'origine extrinsèque liée aux conditions de croissance et de développement de la plante (Sol, climat), ou encore d\'origine technologique c\'est-à-dire liée au mode d\'exploitation du matériel végétal (Bernard et al., 1988). 1.7.1. Facteurs d\'origine naturelle intrinsèques 1.7.1.1. Le cycle végétatif D'apresBruneton (1999) Pour une espèce donnée la proportion des différents constituants d'une huile essentielle peut varier de façon importante tout au long du développement. Ainsi, la période pendant laquelle la plante est cueillie influence nettement la composition de son huile essentiell 1.7.1.2. L'organe producteur La composition de l'huile essentielle d'une mêmes espèce végétale peut varier selon sa localisation dans ce végétal (Feuilles, écorce, fleurs....etc) (Sallé et Pelletier, 1991). 1.7.1.3. L\'origine botanique Selon Soto- Mendivil et al., (2006) et Baydar et al. (2004), La teneur en huile essentielle ainsi que sa composition peuvent varier d\'une espèce végétale à une autre. 1.7.2. Facteur d\'origine naturelle extrinsèque Selon Baydar et al., (2004) Les facteurs environnementaux influencent directement sur la production et la qualité de l\'huile essentielle. La température, l'humidité relative, la durée totale d'insolation et le régime des vents exercent une influence directe, surtout chez les espèces qui possèdent des structures histologiques de stockage superficielles (tel que les poils sécréteurs des Lamiaceaes). En effet, un climat sec et ensoleillé favorise leur production, cause pour laquelle les plantes sont plus riches en H.E lorsqu\'elles poussent dans un climat chaud et sec. La composition de l'HE peut également dépendre de la saison et des conditions géographiques (Soto-Mendivil et al., 2006). 1.7.3. Facteurs d\'origines technologiques Le mode de récolte; les conditions de transport, de séchage et de stockage des plantes peuvent générer des dégradations enzymatiques importantes. Même les procédés d\'extraction et de stockage des H.E peuvent être responsables de leur instabilité (Baydar et al., 2004). 1.8. Domaines d\'utilisation des huiles essentielles 1.8.1. En thérapeutique Les huiles essentielles sont très riches en composés biologiquement actifs (Prabuseenivasan et al., 2006). Ils possèdent des propriétés antibactériennes (Hammer et al., 1999), antifongiques (Sokovic et van Griensven., 2006), antioxydante (Kordali et al., 2005), et insecticides (Yang et al., 2005). Grâce à leurs pouvoirs curatifs: Spasmolytique (Gilani et al., 2009), antispasmodique (Gilani et al., 2008), anticancer (Sylvestre et al., 2006), anti-inflammatoire, anti-ulcer (Dordevic et al., 2007), antivirale (Schnitzler et al., 2007), les huiles essentielles sont utilisées pour le traitement ou la prévention contre la plus part des maladies de l'homme. 1.8.2. En cosmétologie Les huiles essentielles sont largement utilisées dans la fabrication des produits cosmétiques tel que les parfums, savons, lotions et pommade de soins....etc. (Baydar et al., 2004) 1.8.3. En agroalimentaire Les huiles essentielles peuvent être utilisées comme additifs alimentaires (Deba et al., 2008). Elles sont actuellement employées comme aromes alimentaires, et peuvent servir en même temps comme agents de conservation des aliments grâce à leur effet antimicrobien, et ce d\'autant plus qu\'elles sont reconnues comme saines (Caillet et Lacroix, 2007). 1.9. Activité insecticide des huiles essentielles et mécanismes d'action Selon Mohan et Ramasway (2007), les huiles essentielles représentent une piste d'avenir pour la recherche de nouvelles molécules bioactives à intérêt insecticide. Le mode d'action des huiles essentielles est relativement peu connu chez les insectes (Bekele et Hassanali, 2001). 2.1.9.1. 2.1.9.2. Effets physiologiques : Les huiles essentielles ont des effets anti-appétant, affectant ainsi la croissance, la mue, la fécondité et le développement des insectes et acariens (Keane et Ryan, 1999). 2.1.9.3. Effets sur l'octopamine L'octopamine est un neuromodulateur spécifique des invertébrés : Cette molécule a un effet régulateur sur les battements de coeur, la motricité, la ventilation, le vol et le métabolisme des invertébrés. Enan (2000) et Isman (2000) font le lien entre l'application de l'eugénol, de l'alpha-terpinéol et de l'alcool cinnamique, et le blocage des sites accepteurs de l'octopamine. Enan(2005) a également démontré un effet sur la Tyramine, autre neurotransmetteur des insectes. En général, les huiles essentielles sont connues comme des neurotoxiques à effets aigus interférant avec les transmetteurs octopaminergiques des Arthropodes. Ces huiles sont donc peu toxiques pour les animaux à sang chaud. 2.1.9.4. Effets physiques : D'après Isman (2000) Les huiles essentielles agissent directement sur la cuticule des arthropodes à corps mous. Paramètres de choix d\'une méthode d\'extraction appropriée 1 Utiliser la partie de la plante spécifique, enregistrer l\'âge de la plante et la date, la saison et le lieu de la collecte. 2 Les conditions utilisées pour le séchage de la matière végétale en grande partie est fonction de la nature chimique des molécules bioactives. Le sechage a l'air chaud ou froid est généralement préféré. 3 les méthodes de broyage doivent être spécifiées et les techniques qui génèrent de la chaleur doit être évitée. 4 la plante en poudre doit être tamisée pour obtenir les particules de taille uniforme. 5 la nature des constituants: a) Si la molécule bioactive voulue est non polaire, un solvant non polaire doit être utilisé. b) Si les constituants sont thermolabiles, des méthodes d\'extraction comme macération à froid, percolation sont préférés. Pour les constituants thermostables, l\'extraction de Soxhlet (si solvants non aqueux sont utilisés) et décoction (si l\'eau est le dissolvant) sont utiles. c) En cas d\'extraction à chaud, la température supérieure a celle requise doit être évitée. Certains glycosides sont susceptibles de se briser lors de l\'exposition continue à une température tres élevée. d) La standardisation du temps d\'extraction est importante, car: Le manque de temps signifie une extraction incomplète. Si le temps d\'extraction est plus long, les constituants indésirables peuvent également être extraites. 6 La qualité de l\'eau ou du dissolvant utilisé doit être indiqué et contrôlé. 7 les procédures de concentration et de séchage doivent assurer la sécurité et la stabilité de la molecule bioactive. Le séchage sous pression réduite (par ex. un Rotavapeur) est largement utilisé. 8 les paramètres d\'analyse de l\'extrait final, comme TLC et l'HPLC, devraient être documenté afin de contrôler la qualité des différents lots d\'extraits. 2.1.10. Les méthodes d'extraction 2.1.10.1. L\'extraction par l\'entraînement à la vapeur Dans ce système d\'extraction, le matériel végétal n'est pas en contact direct avec l'eau, il est soumis à l\'action d\'un courant de vapeur, les principes volatils, peu solubles dans l\'eau sont entraînes et après condensation, séparés du distillat par décantation (Auclair, 2002). L\'injection de vapeur, au travers de la masse végétale disposée sur des plaques perforées, se fait à la base de l\'alambic (Bruneton, 1999). 2.1.10.2. Hydrodistillation Elle consiste à immerger directement le matériel végétal à traiter dans un alambic rempli d'eau qui est ensuite porté à ébullition. Les vapeurs hétérogènes sont condensées sur une surface froide (Bruneton, 1999). Le condensat d'eau et d'huile essentielle est récupéré dans un erlenmeyer puis transféré dans une ampoule à décanter pour la séparation des deux phases (Willem, 2004). 2.1.10.3. Hydrodiffusion L'hydrodiffusion est une variante de l'entraînement à la vapeur. Dans ce cas, le flux de vapeur n'est pas ascendant mais descendant. Cette technique exploite ainsi l'action osmotique de la vapeur d'eau sur les cellules végétales. Le principe de cette méthode réside dans l'utilisation de la pesanteur pour dégager et condenser le mélange « vapeur d'eau -- huile essentielle » dispersé dans la matière végétal qui s'écoulerons vers un collecteur (Caraffa, 1999). 2.1.10.4. Extraction par solvant volatil Les plantes sont immergées totalement dans le solvant à froid sauf pour les graines, les lichens et les racines où l'extraction est réalisée à chaud dans les solvants classiques. Le temps du contact est d'environ 30 minutes, après quoi le solvant est soutiré et remplacé par une deuxième charge puis une troisième à leur tour soutirées. La plus grande partie du solvant est évaporée et recyclée. On recueille une solution concentrée distillée sous vide. L'évaporation des solvants laisse un résidu cireux très coloré et très aromatique appelé la concrète. Les solvants les plus utilisés actuellement sont l\'hexane, cyclohexane et le pentane (René Revuz, 2009). 2.1.10.5. L\'expression Elle est réservée aux agrumes par suite de la localisation superficielle de l'essence. Il s'agit d'un procédé mécanique dans lequel le fruit entier est placé dans des tambours rotatifs munis de pointes en acier qui déchiquètent le péricarpe. L'huile essentielle est entraînée par l'eau, le mélange est centrifugé et l'on recueille directement une huile essentielle extrêmement naturelle et pure (Willem, 2004). 2.1.10.6. Enfleurage L'enfleurage convient aux fleurs fragiles, il peut s'effectuer à froid en imprégnant des fleurs fraîche dans de la graisse à froid, cette dernière absorbant ainsi les molécules odorantes. On obtient ainsi une pommade, qui, étant décantée et traitée à l\'alcool, entraînera le parfum en le séparant des graisses. L'enfleurage s\'effectue également à chaud (la digestion), technique qui consiste à faire fondre dans de grandes marmites au bain-marie de la graisse à laquelle on ajoute les parties de plantes. On peut utiliser cette pommade telle quelle ou la traiter à l'alcool (Duraffourd et Lapraz, 2002). 2.1.10.7. L\'extraction au CO2 supercritique Le CO2 Sous pression et à température supérieure à 31°C se trouve dans un état \"supercritique\" intermédiaire entre le gaz et le liquide. Dans cet état, il présente la particularité de dissoudre de nombreux composés organiques et c\'est cette même propriété dont les fabricants se servent pour extraire les huiles essentielles. La matière végétale est chargée dans l\'extracteur puis le C02 est introduit sous pression et réfrigéré. Le mélange est recueilli dans un vase d\'expansion. La pression y étant réduite, le C02 reprend sa forme gazeuse et est complètement éliminé, il ne reste plus que l\'extrait végétal. Les matières premières ainsi obtenues sont proches du produit naturel d\'origine d\'autant que le C02 est non toxique, incolore, inodore et ininflammable (Zekovid et al., 2000). 2.1.11. Les facteurs à considérer pour la mise en œuvre des procédés d\'extraction. 2.1.11.1. La matière végétale La composition de la matière végétale peut varier en fonction de plusieurs facteurs tel que le lieu, la période de récolte, et la durée du stockage (Socaci et al., 2008). 2.1.11.2. La température Le rendement en HE augmente avec l'élévation de la température, en effet, lorsque la température s'élève, la pression de vapeur entraînant les composantes des HE est augmentée. Cependant, lorsque la température d'extraction dépasse une certaine limite (supérieure à 230°C), elle peut conduire à une dégradation de l'HE extraite (Rouatbi et al., 2008). 2.1.11.3. Hydromodule L\'hydromodule doit être en rapport avec la masse végétale car il influence le rendement en huile essentielle. La pharmacopée a établie pour chaque type végétal, les conditions opératoires qui lui conviennent ; ces dernières dépendent de la nature, de la texture et de la richesse en huile essentielle de la plante (Anonyme, 1997). 2.1.11.4. Durée d\'extraction La durée de l\'extraction dépend de la qualité et de la quantité des extraits désirée (Zekovid et al., 2000) 2.1.11.5. La nature du solvant Le choix du solvant est influencé par des paramètres techniques et économiques : sélectivité (pouvoir solvant à l'égard des constituants odorants) ; stabilité ; inertie chimique ; température d'ébullition (pas trop élevée pour permettre son élimination totale, pas trop faible pour éviter les pertes et donc une élévation des coûts) ; sécurité de manipulation (si possible non toxique et ininflammable) (Bruneton, 1999).