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République Algérienne Démocratique et Populaire N série: …… Ministère de l’Ense

République Algérienne Démocratique et Populaire N série: …… Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Echahid Hamma Lakhdar -El OUED Facultté des Sciences de la Nature et de la Vie Département de Biologie Cellulaire ET Moléculaire MEMOIRE DE FIN D’ETUDE En vue de l'obtention du diplôme de Master Académique en Sciences biologiques Spécialité : Biochimie appliquée THEME Présentés Par :  BESSEI Abdelmalek  BOUGHEZALA HAMAD Ali Devant le jury composé de : Président : KHELEF Yahia M.A.A, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El-Oued. Examinatrice : YOUMBAI Asma M.A.B, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El- Oued. Promoteur : TLILI Mohammed Laid M.A.A, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El- Oued. - Année universitaire 2018/2019 – Contribution à la caractérisation biologique des alcaloïdes de la partie aérienne de Pergularia tomentosa. L Remerciements Nous remercions Dieu, le tout puissant de nous avoir accordé santé et courage pour accomplir ce modeste travail. Nous exprimons notre gratitude et remerciement à notre Promoteur TLILI Mohammed Laid M.A.A, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El-Oued de nous avoir encadrés, pour ses orientations, ses conseils qu’il nous a prodigués et sa disponibilité tout au long de ce travail. Nous remercions chaleureusement les membres de jury : Président KHELEF Yahia M.A.A, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El-Oued.et Examinatrice YOMBAI Asma M.A.B, Université Echahid Hamma Lakhdar D’El-Oued pour l’intérêt qu’ils ont manifesté envers notre travail en acceptant de l’évaluer. Nous tenons à remercier aussi les Techniciens de labo. A toute personne ayant participé de près ou de loin à notre formation et à tous ceux qui nous ont apporté leur soutien et leurs encouragements durant la réalisation de ce travail. Merci également à tous ceux qui, un jour ou l’autre, nous ont offert leur amitié et des moments inoubliables tout au long de notre cursus universitaire. Liste des tableaux Numéro Titre Page I Les principaux cycles azotés des alcaloïdes 7 II Caractères des organes de P. tomentosa 16 III Utilisations traditionnelles du Pergularia tomentosa 17 IV Composition en métabolites primaires des différentes parties de Pergularia tomentosa 18 V Composition minérale de Pergularia tomentosa 19 VI Matériel et produits de laboratoire 20 VII Résultats de CCM des extraits bruts des feuilles de Pergularia tomentosa (chloroforme / méthanol / amoniaque) 29 VIII Résultats de CCM d'extrait alcaloïde des feuilles de Pergularia tomentosa (eau / acide acétique / butanol 29 Liste des figures Numéro Titre Page 1 Origine biosynthétique de différentes classes d’alcaloïdes 5 2 Appareil de Soxhlet 10 3 Chromatographie sur couche mince (CCM) 11 4 Photographie du Pergularia tomentosa 14 5 Protocol d'extraction d'alcaloides apartir des feuilles Pergularia Tomentosa 22 6 chromatogramme d'extrait alcaloïde des feuilles de Pergularia tomentosa de système eau / acide acétique / butanol (8/0.5 /1.5) (v/v) 30 7 résultats des zones d’inhibition des alcaloïdes de P. Tomentosa sur Salmonella typhi 32 8 résultats des zones d’inhibition des alcaloïdes de P. Tomentosa sur Pseudomonas aeruginosa 33 9 résultats des zones d’inhibition des alcaloïdes de P.Tomentosa contr Escherichia coli 34 10 résultats des zones d’inhibition des alcaloïdes de P.Tomentosa sur Staphylococcus aureus 34 11 résultats des zones d’inhibition des alcaloïdes de P.Tomentosa contre Fusarium culmorum 35 12 Etude comparative de l'effet antimicrobienne sur les d'différentes souches testés 36 13 resultats de l'activité antioxydante d'extrait et d'acide ascorbique 38 14 Les résultats CE50 des alcaloïdes de P. tomentosa 38 Sommaire Titres Page Introduction……………………………………………………………………… 1 Partie I. synthèse bibliographique Chapitre 1. Généralités sur les alcaloïdes 1.1. Définition des alcaloïdes……………………………………………………. 1.2. Distribution et localisation des alcaloïdes…………………………………... 3 1.3. Rôle des alcaloïdes dans la plante…………………………………………... 4 1.4. Nomenclature………………………………………………………………... 4 1.5. Biosynthèse des alcaloïdes………………………………………………….. 1.6. Classification………………………………………………………………... 6 1.7. Propriétés physicochimiques………………………………………………... 8 1.8. Propriétés pharmacologiques………………………………………………... 8 9 1.10. Les techniques d’études physico-chimiques des alcaloïdes……………….. Chapitre 2. Généralités sur l’espèce Pergularia tomentosa 2.1. Description botanique de Pergularia tomentosa……………………………. 14 2.2. Position systématique de Pergularia tomentosa……………………………. 15 2.3. Étymologie…………………………………………………………………... 15 2.4. Caractères des organes de P. tomentosa…………………………………….. 16 2.5. Origine et répartition géographique…………………………………………. 17 2.6. Ecologie…………………………………………………………………….. 17 2.7. Usages traditionnels…………………………………………………………. 17 2.8. Les travaux antérieurs………………………………………………………. 18 2.8.1 Composition biochimique du Pergularia tomentosa……………………….. 18 2.8.2. Activités biologiques et thérapeutiques du Pergularia tomentosa………… 19 Partie II. Expérimentale Chapitre 1. Matériels et méthodes 1.1. Matériels…………………………………………………………………….. 21 1.1.1. Matériel végétal…………………………………………………………… 21 1.1.2. Matériel et produits de laboratoire………………………………………… 21 1.1.3. Souches microbiennes ciblés……………………………………………… 22 1.2. Méthodes……………………………………………………………………. 22 1.2.1. Extraction des alcaloïdes………………………………………………….. 22 1.2.2. Rendement d'extraction…………………………………………………… 25 1.2.3. Chromatographie sur couche mince (CCM)………………………………. 25 1.2.4. Evaluation des activités biologiques………………………………………. 26 1.2.4.1. L’activité antibactérienne……………………………………………….. 26 1.2.4.2. L’activité antioxydante (Pouvoir réducteur du fer)……………………... 29 1.2.5. Analyse statistique………………………………………………………… 30 Chapitre 2. Résultats et discutions 2.1. Rendement d'extraction des alcaloïdes……………………………………… 31 2.2. Chromatographie sur couche mince (CCM) des alcaloïdes………………… 31 2.3. Evaluation des activités biologiques………………………………………… 34 2.3.1. L’activité antibactérienne…………………………………………………. 34 2.3.1.1. Etude de l'effet des alcaloïdes contre Salmonella typhi…………………… 35 2.3.1.2. Etude de l'effet des alcaloïdes contre Pseudomonas aeruginosa………… 35 2.3.1.3. Etude de l'effet des alcaloïdes contre Escherichia coli…………………… 36 2.3.1.4. Etude de l'effet des alcaloïdes Staphylococcus aureus……………………. 37 2.3.1.5. Etude de l'effet des alcaloïdes contre Fusarium culmorum……………….. 38 2.3.1.6. Etude comparative de l'effet antimicrobienne sur les d'différentes souches testés…………………………………………………………………….. 38 2.3.2. L’activité antioxydante (Pouvoir réducteur du fer)……………………….. 40 Conclusion……………………………………………………………………….. 43 Références bibliographiques……………………………………………………... 44 Liste des abréviations ATCC American Type Culture Collection CCM Chromatographie sur couche mince DMSO Dimethylsulfoxide HPLC Chromatographie liquide haute performance UV Ultraviolet H1N1 Sous-type de la virus de grippe A CG/MS Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse eV Symbole de l'électron-volt en physique. % Pourcentage GGT Gamma-glutamyl transferase LDH Lactate deshydrogénase Cip Ciprolan Imi Imipenèm CMI Concentrations minimales inhibitrices CMB Concentrations minimales bactéricides °C Degré Celsius MH Gélose Mueller-Hinton OMS Organisation mondiale de la Santé ENS Ecole Normale Supérieure PH potentiel hydrogène N Normalité DO Densité optique PAMR Pseudomonas aeruginosa multirésistants ADN Acide désoxyribonucléique FRAP Fluorescence recovery after photobleaching TCA D’acide trichloracétique CE50 Concentration efficace nm Nanometer Rf Rapport frontal A0.5 concentration efficace a absorbance 0.5 Introduction Durant des siècles et même des millénaires, nos ancêtres ont utilisé les plantes pour soulager leurs douleurs, guérir leurs maux et panser leurs blessures. De génération en génération, ils ont transmis leur savoir et leurs expériences en s’efforçant quand ils le pouvaient de les consigner par écrit. Ainsi, même actuellement, malgré le progrès de la pharmacologie, l’usage thérapeutique des plantes médicinales est très présent dans certains pays du monde et surtout les pays en voie de développement, en l’absence d’un système médical moderne (Tabuti et al., 2003). En effet, il existe environ 500.000 espèces de plantes sur terre, dont 80.000 possèdent des propriétés médicinales (Benkhnigue, 2010). Le Sahara Algérien est constitué de 500 espèces, dont on dénombre 162 espèces endémiques dans le Sahara seul et à laquelle s’ajoute une tradition séculaire de pharmacopée traditionnelle. Plusieurs espèces sont connues par leurs propriétés thérapeutiques remarquables (Ozenda, 1991; Maiza et al., 1993; Chehma, 2006). La flore algérienne, avec ses différentes espèces appartenant à plusieurs familles botaniques, reste très peu explorée tant sur le plan phytochimique que sur le plan pharmacologique (Merzoug, 2009). L'abondance en principes actifs confère à la plante des propriétés pharmacologiques remarquables, ce qui pourrait justifier ses multiples indications thérapeutiques et pour lesquelles elle est utilisée en tradi- thérapie (Konkon et al., 2006). En effet, les métabolites secondaires font l’objet de nombreuses recherches. A titre indicatif, les alcaloïdes font partie de ces composés et sont, à faibles doses, dotés de propriétés pharmacologiques et toxicologiques remarquables. De même, forment un groupe très diversifié de molécules dont plusieurs sont largement utilisées en thérapeutique comme antioxydants pour lutter contre les effets néfastes de l’oxygène à l’origine d’un grand nombre de maladies (Bruneton, 2009). Les antibiotiques, comme exemple, ont joué un rôle capital dans l’éradication de plusieurs maladies contagieuses graves au cours du 20e siècle, mais la résistance bactérienne est devenue un sérieux problème, jusqu’au point où les antibiotiques de 3éme génération sont devenus dans plusieurs cas inefficaces. C’est dans un communiqué publié le 30 Avril 2014 que l’OMS tire la sonnette d’alarme contre la résistance aux antibiotiques. . Par conséquent, il existe un besoin de développer des médicaments antimicrobiens alternatifs pour le traitement des maladies infectieuses à partir des plantes médicinales qui semblent moins agressifs (Arshad et al., 2010). Introduction Notre travail qui s’inscrit dans le cadre de la valorisation du patrimoine locale qui englobe l’utilisation des plantes spontanées en médecine traditionnelle et suite à des travaux antérieurs, nous avons décidé d’étudier la plante Pergularia tomentosa issue de la région Méguibra (El-Oued). Cette plante appartient famille des Asclepiadaceae (Maman, 2003). Bien qu’elle soit toxique, elle est largement utilisée en médecine traditionnelle contre les dermatoses et les angines (Ould el hadj et al., 2003), les spasmes et les diarrhées (Al-Qura’n, 2005), ainsi que le diabète (Kemassi et al., 2014). Notre travail s’articule autour de l’étude phytochimique des alcaloïdes de cette plante ainsi que sur l’évaluation des activités antibactérienne et antioxydante d'extrait préparé. Cette étude s'envisagé en deux parties ; Dans la première partie, nous présentons une synthèse bibliographique qui regroupe deux chapitres dont le premier est consacré aux alcaloïdes, leur classification, leurs propriétés pharmacologiques et leur méthodes d'extractions. Le deuxième chapitre concerne une description détaillée de la plante étudiée. La uploads/Litterature/ memoire-de-fin-d-x27-etude-tomentosa-l.pdf