Détermination de la Composition Chimique des Huiles Essentielles de Quatre Plantes Aromatiques de l'Ouest Algérien (Région d’Ain Témouchent) Etude de Leurs Activités Antioxydante et Antimicrobienne

Abstract

Résumé Le présent travail contribue, à l’étude des activités antioxydantes et antimicrobiennes, et la composition chimique de quatre huiles essentielles de plantes aromatiques de l’ouest Algérien, et de mettre en évidence la relation « composition-activités biologiques ». Les quatre plantes médicinales et aromatiques sont : une Apiacée, il s’agit d’Ammoides verticillata (Desf.) Briq. connue sous le de Noukha, et trois Lamiacées, à savoir : Mentha pulegium L., Satureja calamintha Scheele. sp. nepeta (L.) Briq., et Satureja candidissima (Munby.)Briq. appelées par la population locale par Fliou, Nabta el khadra et Nabta elbida successivement. Les rendements en huiles essentielles sont plus ou moins importants, Ammoides verticillata étant la plus riche en composés volatils qui constituent 2.59% de la partie aérienne sèche. Notre étude sur Satureja candidissima qui à nos meilleures connaissances, est la première sur cette espèce, a révélé un rendement de 0.93%. L’évaluation de l’activité antioxydante par trois méthodes chimiques, a révélée des capacités antiradicalaires et réductrice remarquables ; L’huile essentielle d’Ammoides verticillata est la plus apte à inhiber le radical libre DPPH avec une CI50 de 20.84 μg/ml, et à réduire le fer (CE50=0.53 mg/ml), les huiles essentielles des espèces de Lamiacées étant moins actifs avec des CI50 supérieurs à 183 μg/ml et des CE50 comprise entre 28.89 mg/ml pour Satureja candidissima et 57.64 mg/ml pour Mentha pulegium. Tout en sachant que la capacité antioxydante totale (CAT) des quatre huiles essentielles dépasse les 282 mg équivalent d’acide ascorbique par gramme d’huile essentielle. Une activité antimicrobienne puissante des quatre huiles essentielles a été remarquée, avec des CMI comprises entre 0.19 et 12.5 μl/ml, sauf pour la souche Pseudomonas aeruginosa qui reste toujours la mystérieuse résistante souche. Avec l’étude de l’indice aromatique, on a pu aussi qualifier les extraits volatils des quatre plantes comme étant des « Germicides majeures », avec des indices aromatiques total comprises entre 0.616 et 0.924. La détermination de la composition chimique des huiles essentielles vient vraiment soutenir les résultats des activités biologiques, d’où on constate que l’huile essentielle d’Ammoides verticillata est la plus active sur le plan antioxydant et antimicrobien, grâce à la présence de phénols qui en raison de leurs groupes hydroxyle peuvent interagir avec la membrane cellulaire des microorganismes sans oublier également le rôle de substituant alkyle incorporé dans quelques monoterpènes, ou bien pour les autres huiles essentielles grâce à la présence de fonctions oxygène dans les cétones. L’efficacité antioxydante d’Ammoides verticillata est due grâce aux propriétés donatrice de protons et/ou d’électrons des phénols et des monoterpènes. Ce qui n’est pas le cas pour les cétones qui forment la majorité des autres trois huiles essentielles. Mots clés : huile essentielle, Activité antioxydante, activité antimicrobienne, Apiaceae, Lamiaceae, CG/SM, Ammoides verticillata, Mentha pulegium, Satureja calamintha, Satureja candidissima. الملخص هذا العمل يساهم، أولا، في دراسة الأنشطة المضادة للأكسدة والمضادة للميكروبات لأربعة زيوت أساسية لنباتات عطرية مستخدمة على نطاق واسع في غرب الجزائر لأغراض علاجية و أيضا كمنكهات لبعض الأطباق التقليدية، وثانيا، تحديد التركيب الكيميائي لهذه الزيوت العطرية لإظهار العلاقة بين الأنشطة البيولوجية و التركيبة الكيميائية. . النباتات الطبية والعطرية الأربعة هي: q.Bri(Desf.) Ammoides verticillata . , L.Mentha pulegium .(Munby.)Briq, Satureja candidissima Briq.L.) (nepeta p.Scheele. sSatureja calamintha و التي يطلق عليها المحليون أسماء:النوخة، فليو، نابطة الخضراء ونابطة البيضاء على التوالي . 9٪ من الجزء الجوي الجاف. دراستنا حول النايطة البيضاء هي الأولى من نوعها حول هذه النبتة، و تحتوي على 3.20 ٪ من الزيوت .. النوخة هي الأغنى بالمركبات الطيارة التي تشكل 2 الطيارة . وكشف تقييم النشاط المضاد للأكسدة بثلاث طرق كيميائية عن قدرات مضادات للأكسدة جد ملحوظة؛ النوخة الاكثر نشاطا لتثبيط الجذور الحرة DPPH ( IC50 تقدر ب 93.02 ميكروغرام / مل( و الحد من الحديد ) EC50 3 مليغرام / مل(، أما الزيوت الاخرى فهي أقل نشاطا لتثبيط .. تقدر ب 0 DPPH ( IC50 أكبر من 300 ميكروغرام / مل( ، لكن الملحوظ أن الزيت الطيار للنابطة البيضاء يمتلك قدرة على الحد من الحديد CE50 تقدر ب 90.02 مليغرام / مل. مع العلم أن إجمالي القدرة المضادة للأكسدة للزيوت الأساسية الأربعة تتجاوز 909 ملغ ما يعادل حمض الاسكوربيك لكل غرام من الزيت العطري . لوحظ أيضا أن الأربعة زيوت الأساسية هي مضادات جراثيم فعالة، مع حد أدنى من التركيز المثبط للجراثيم في حدود 3.32 الى .. 39 ميكرولتر/مل. و مؤشر العطرية ما بين 3.232 و 3.292 ، وبذلك يمكن اعتبار الزيوت الأربعة ك "مضادات الميكروبات جد فعالة". الا في حالة الميكروب Pseudomonas aeruginosa. التي تعتبر من الكائنات المجهرية شديدة المقاومة. تحديد التركيب الكيميائي للزيوت العطرية في الحقيقة يدعم نتائج الأنشطة البيولوجية، حيث وجدنا أن الفينولات و المونوتاربينات المركبة لزيت النوخة تمنحه الخصائص المضادة للميكروبات بفضل مجموعات الهيدروكسيل التي يمكن أن تتفاعل مع غشاء الخلية من الكائنات الدقيقة، و أيضا الى الروابط الأكسجينية عند الكيتونات و الكحولات الوحيدة التاربان التي تشكل الزيوت الطيارة للنباتات الأخرى. أما الفعالية المضادة للأكسدة التي تملكها النوخة فهي راجعة للخصائص المانحة من البروتونات و / أو الإلكترونات للفينولات و المونوتاربينات و هذا ليس هو الحال بالنسبة للكيتونات التي تشكل غالبية الزيوت الأساسية الثلاثة الأخرى. كلمات البحث: الزيوت الطيارة، الزيوت العطرية، نشاط مضاد للأكسدة، نشاط مضاد حيوي، GC/MS ، النوخة، فليو، النابطة الخضراء، النابطة البيضاء . Abstract The present work contributes, to the study of the antioxidant and antimicrobial activities of four essential oils of aromatic plants widely used in the Algerian west for culinary and therapeutic purposes. And the determination of their chemical composition to demonstrate the relationship "composition-biological activities". The four medicinal and aromatic plants are: one Apiaceae, Ammoides verticillata (Desf.) Briq. Known as Noukha, and three Lamiaceae, namely: Mentha pulegium L., Satureja calamintha Scheele. sp. nepeta (L.) Briq., and Satureja candidissima (Munby.) Briq. Called by the locals by Fliou, Nabta el khadra and Nabta elbida successively. The yields of essential oils are more or less important, Ammoides verticillata being the richest in volatile compounds which constitute 2.59% of the dry aerial part. Our study on Satureja candidissima which to our best knowledge, is the first on this species, revealed a yield of 0.93%. The evaluation of the antioxidant activity by three chemical methods, revealed remarkable antioxydant capacities; The essential oil of Ammoides verticillata is the most active to inhibit the free radical DPPH with an IC50 of 20.84 μg / ml and to reduce iron (EC50 = 0.53 mg / ml), the essential oils of the Lamiaceae species being less Active with IC50 greater than 183 μg / ml and EC50 between 28.89 mg / ml for Satureja candidissima and 57.64 mg / ml for Mentha pulegium. Knowing that the total antioxidant capacity (CAT) of the four essential oils exceeds 282 mg equivalent of ascorbic acid per gram of essential oil. A powerful antimicrobial activity of the four essential oils was observed, with MICs between 0.19 and 12.5 μl / ml, except for the Pseudomonas aeruginosa strain, which remains the mysterious resistant strain. With the study of the aromatic index, the volatile extracts of the four plants were referred as "major germicides", with total aromatic indices ranging from 0.616 to 0.924. Determination of the chemical composition of essential oils really supports the results of biological activities, which shows that the essential oil of Ammoides verticillata is the most antioxidant and antimicrobial, thanks to the presence of phenols due to their hydroxyl groups can interact with the cell membrane of the microorganisms, without forgetting also the role of alkyl substituent incorporated in some monoterpenes or else for other essential oils thanks to the presence of oxygen functions in ketones. The antioxidant efficacy of Ammoides verticillata is due to the donor properties of protons and / or electrons of phenols and monoterpenes. This is not the case for the ketones which form the majority of the other three essential oils. Key words: Essential oil, antioxidant activity, antimicrobial activity, Apiaceae, Lamiaceae, GC / MS, Ammoides verticillata, Mentha pulegium, Satureja calamintha, Satureja candidissima