Etude phytochimique ,activités antioxydanteset antimicrobiennes des extraits de cinq plantes médicinale et analyses de leur huilles essentielles

Abstract

Dans le cadre de la découverte de nouvelles molécules actives à partir des sources naturelles, de l’Ouest d’Algérie, nous nous sommes intéressés dans ce travail à l’étude des métabolites secondaires (phénols totaux, flavonoïdes, tanins, et huiles essentielles) ainsi qu’à l’évaluation des activités antioxydantes et antimicrobiennes des extraits de cinq espèces végétales Nepeta nepetella, Mentha rotundifolia, Moricandia arvensis, Atriplex canescens et Schinus molle. Les teneurs en polyphénols, flavonoïdes et tanins condensés ont été déterminées par des techniques spectrophotométriques. Les activités antioxydantes ont été déterminées, in vitro, à travers les tests d’évaluation suivants: Capacité antioxydante totale CAT, piégeage du radical libre DPPH, réduction de fer et blanchiment du β-carotène. En outre, la détermination de l’activité antimicrobienne a été réalisée par la méthode de diffusion sur disques et celle des micro-dilutions en milieu liquide. L’étude de la composition chimique des huiles essentielles de Nepeta nepetella, Mentha rotundifolia et Schinus molle a été réalisée par chromatographie en phase gazeuse (CG) et CG couplée à la spectrométrie de masse ainsi que la RMN 13C sans séparation préalable. Les résultats obtenus ont montré une remarquable richesse des différentes parties des cinq plantes étudiées en métabolites secondaires à savoir : polyphénols, flavonoïdes, tanins et huiles essentielles. Les espèces N. nepetella, M. rotundifolia et Atriplex canescens se sont montrées riches en polyphénols dont la teneur varie entre 20,75 et 58,11 mg équivalents d’acide gallique (EAG)/ gramme de matière (MS). Pour les autres plantes, le contenu en polyphénols est compris entre 3,52 et 10,75 mg EAG/g MS. Les teneurs en flavonoïdes et en tanins condensés exprimées en équivalent de catéchine sont de l’ordre de 0,59 à 4,57 mg/g et 0,2 à 1,5 mg/g respectivement. Les résultats de l’étude de la composition chimique des huiles essentielles varient quantitativement en fonction de la partie de la plante étudiée. 21 composés ont été identifiés dans les huiles essentielles de N. nepetella représentant 91,3% de la composition totale de l’huile essentielle des feuilles, 17 pour les fleurs (92,9%) et 22 composés pour la partie aérienne (88,3%), le constituant nepetalactone 4aα,7α,7aβ est le prépondérant. 42 composés pour les parties aériennes ainsi que pour les feuilles, représentant 91,8% et 93,9% respectivement ont été identifiés dans les huiles de M. rotundifolia présentant le menthone, la pulégone et l’isomenthone comme constituants majoritaires. Pour S. molle 35 composés ont été identifiés représentant 89,3% de la composition totale de l’huile essentielle des feuilles, et 39 pour les fruits (68,6%) avec l’alpha phellandrène comme constituant majoritaire au niveau des feuilles. Les méthodes de l’activité antioxydante montrent que tous les extraits des espèces végétales étudiées présentent des propriétés antioxydantes à différents niveaux. Comparés aux autres espèces, les extraits des tanins des feuilles et des tiges de M. rotundifolia ont une importante activité de piégeage du radical libre DPPH˙(valeurs des IC50 : 0,12 mg/ml et 0,08 mg/ml respectivement) comparable à celle des antioxydants de synthèse acide ascorbique et butylhydroxyanisole. Par ailleurs, ces extraits de M. rotundifolia, ceux méthanoliques des feuilles et des tiges de N. nepetella, ceux de S. molle et celui des tanins des tiges d’A. canescens ont montré une bonne capacité à inhiber le blanchiment du β-carotène. Concernant les autres extraits, M. rotundifolia et S. molle sont moins importants mais intéressants comparativement aux extraits de M. arvensis et A. canescens qui ont des activités plus faibles. La majorité des extraits testés n’ont aucun effet inhibiteur envers la croissance de toutes les souches microbiennes testées. Cependant, Les huiles essentielles des différentes parties de N. nepetella, de M. rotundifolia et de S. molle montrent une sensibilité aux différentes souches testées et en particulier vis-à-vis des levures et des moisissures. De même, les huiles essentielles des parties aériennes de M. rotundifolia se sont avérées les plus actives en particulier contre Staphylococcus aureus avec une CMI et une CMB de l’ordre de 1,25 μl/ml. Abstract: As part of the discovery of new active molecules from natural sources, we were interested in this work to the study of secondary metabolites (total phenols, flavonoids, tannins, and essential oils) and evaluation of antioxidant and antimicrobial extracts from five plant species in western Algeria: Nepeta nepetella, Mentha rotundifolia, Moricandia arvensis, Atriplex canescens and Schinus molle. The polyphenol contents were determined by spectrophotometric techniques. The antioxidant activities were determined in vitro through the following evaluation tests: Total antioxidant capacity TAC, DPPH assay, Ferric reducing antioxidant power FRAP and inhibition of bleaching β-carotene. Moreover, determination of antimicrobial activity was performed by the disk diffusion method and that of liquid-based micro-dilutions. The study of the chemical composition of essential oils of Nepeta nepetella, Mentha rotundifolia and Schinus molle was performed by gas chromatography (GC) and GC with mass spectrometry and 13C RMN. The results obtained showed a remarkable wealth of different parts of the five plants studied secondary metabolites namely polyphenols, flavonoids, tannins and essential oils. The species N. nepetella M. rotundifolia and Atriplex canescens have proved rich in polyphenols, whose content varies between 20.75 and 58.11 mg EAG / g DM. For other plants, the polyphenol content is between 3.52 and 10.75 mg EAG / g DM. The contents of flavonoïds and condensed tannins expressed as catechin equivalents are in the range of 0.59 to 4.57 mg / g and 0.2 to 1.5 mg / g respectively. The study of the chemical composition of essential oils was carried out by GC, GC / SM and RMN 13C. The results of chemical analysis of these essential oils vary quantitatively depending on the part of the plant studied. The study of essential oils N. nepetella identified 21 compounds representing 91.3% of the total composition of the essential oil from the leaves, the flowers 17 (92.9%) and compound 22 aerial part (88.3%), that of M. rotundifolia identified 42 compounds for the aerial part and for leaves, representing 91.8% and 93.9% respectively, and that of S. molle allowed identified 35 compounds representing 89.3% of the total composition of the essential oil from the leaves, fruit and 39 (68.6%). The methods of the antioxidant activity show that all samples studied plant species exhibit antioxidant properties in different levels. Compared to other species, extracts tannins from leaves and stems of M. rotundifolia have significant scavenging activity of free radical DPPH (IC50 values of 0.12 mg / ml and 0.08 mg / ml respectively) comparable to that of the synthetic antioxidants ascorbic acid and butylated hydroxyanisole. Moreover, these extracts of M. rotundifolia, those methanolic leaves and stems of N. nepetella, those S. molle and tannins stems from A. canescens showed good ability to inhibit β-carotene bleaching. Regarding other extracts, M. rotundifolia and S. molle are less important but interesting compared to extracts from M. arvensis and A. canescens which have lower activities. Most extracts tested had no inhibitory effect against the growth of all microbial strains tested. However, Essential oils of different parts of N. nepetella, M. rotundifolia and S. molle show sensitivity to different tested strains and in particular to the yeasts and molds. Similarly, the essential oils of the aerial parts of M. rotundifolia proved most active in particular against Staphylococcus aureus with MIC and MBC of about 1.25 μl/ml.