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Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSIT

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU Faculté des Sciences Biologiques et des Sciences Agronomiques Département de Biologie Animale et Vegetale Mémoire de fin d’etude En vue de l’obtention du diplôme de MASTER en biologie Option : Génétique et amélioration des plantes Travail réaliser par : BOUDEDJA Sonia Soutenue Devant le jury composé de : Mme SAHMOUN. F Maitre assistant classe A Président Mme SI SMAIL-GHEBBI Maitre de conference B Promotrice Mme LAKABI.L Maitre assistante classe A Examinatrice Etude comparative des caractéristiques physico- chimiques de deux huiles essentielles (Salvia officinalis, Mentha piperita ) Année universitaire : 2016/2017 Remerciements Je tiens à remercier et à ma profonde gratitude à : Ma promotrice Mme SI SMAIL-GHEBBI.K maitre de conférence à l’institut d’Agronomie, pour avoir accepté de m’encadrer, pour sa disponibilité ses précieux conseils, sa douceur et sa gentillesse. Mme SAHMOUN.F chargé de cours a l’institut de Biologie, d’avoir fait l’honneur de présider le jury. Mme LAKABI.L maitre assistante en biologie d’avoir examiné ce travail. Toute l’équipe du laboratoire d’hydro-bromatologie, spécialement Mme slimani pour son soutien et sa disposition, ainsi Mr Benaila.M du laboratoire de technologie alimentaire de L’ENSA pour son aide et sa gentillesse. Au chef de département de Pharmacie Dr MAMOU de m’avoir donné l’accès au laboratoire. Mme TALEB pour sa gentillesse et ses conseils. Pour toutes personne ayant contribuées de prés ou de loin a la réalisation de ce modeste travail. Dédicace Je dédie ce modeste travail à : Mes très chers parents pour leur soutien de toujours, leurs patience, leurs précieux conseils, ainsi que leur encouragement et la confiance qui m’ont toujours accordé. A mon très cher mari pour sa patience, son soutien, sa compréhension, ainsi à ma belle famille leurs soutien. A mes deux frères Aghiles et rayan qui ont toujours cru en moi A tous mes amis(e) spécialement Sabrina pour sa disposition, ainsi que Lycia , Hassiba,djoudjou . Liste des figures Page Figure01:Poils glandulaires dans l’épiderme de Primevère de Chine (BENAZZEDDINE, 2010). ……………………………………………………….…05 Figure 02 : Canal résinifère dans l’aiguille de Pin – Coupe transversalex400 (GARNEAU, 2005)……………………..……………………………………………………06 Figure 03 : Poches sécrétrices dans le fruit du Citronnier (Citrus limon)-Coupe transversale*25(GARNEAU, 2005)…………………………………………………………06 Figure 04 : Structure de l’isoprène C5H8 (BAKKALI et al., 2008)…………………………07 Figure 05 : Structure chimique de certains composés d’huiles essentielles (BAKKALI et al., 2008) ………………………………………………………….…………08 Figure 06 : schéma de la distillation par entrainement a la vapeur d’eau…………...………11 Figure 07 : Appareil d’hydrodistillation (CAZAU-BEYRET, 2013)………………………..12 Figure 08 : presse hydraulique utilisée dans l’expression à froid……………………………12 Figure 09 : Hydrodistillation par micro-ondes sous vide pulsé (VMHD)…………...………14 Figure 10 : sauge officinale (feuilles)…………………………………….………………….18 Figure11 : sauge officinale (fleurs et feuilles)……………………………….………………18 Figure 12: Mentha piprita (menthe poivrée) (Gayda, 2013)…………………………………22 Figure13 : menthe poivrée Mentha piperita ……………………………………...…………24 Figure 14 : huiles essentielles de Salvia officinalis et Mentha piperita (original 2017)..……25 Figure 15: résultats obtenus pour l’indice d’acide pour le 1ére échantillon (HE de mentha piperita) (Original 2017)……………………………………………………26 Figure 16 : résultats obtenus pour l’indice d’acide pour le 2éme échantillon (HE de salvia officinalis) (Original 2017). ………………………………………….……….26 Figure 17 : Titration à l’alcool à différentes concentration pour les deux huiles essentielles.27 Figure 18 : Appareil de CGMS (original ,2017)…………………………………………….30 Liste des tableaux page Tableau 01 : Valeurs des indices d’acide et d’ester déterminées pour deux espèces végétales ( HE Salvia officinalis , Mentha piperita)……………………………..………….33 Tableau 02 : Miscibilité des deux huiles étudiées (Salvia officinalis, Mentha piperita……..34 Tableau 03 : Caractéristiques des deux huiles essentielles (S.officinalis, M.piperita)……....35 Tableau 04 : Identification des composants chimiques des deux huiles essentielles par CPG des deux huiles essentielles (Salvia officinalis, Mentha piperita)…………………………….36 Tableau 05 : Composants communs aux deux huiles essentielles……………………… ...…37 Tableau 06 : Composants particuliers à chaque une des deux huiles essentielles…………...37 Tableau 07 : Comparaison des teneurs en composés majoritaire de l’huile essentielle de Salvia officinalis…………………………………………………...………………………38 Signification des abréviations HE : huile essentielle CPG : chromatographie en phase gazeuse SM : spectrométrie de masse VMHD : Hydrodistillation par micro-ondes sous vide pulsé IA : indice d’acide IE : indice d’ester FID : Flam Ionisation Detector Table des matières Introduction .............................................................................................................................................................. 01 Partie bibliographiques Chapitre I : Huiles essentielles 1. Historique ............................................................................................................................................................ 03 2. Les huiles essentielles .......................................................................................................................................... 03 2.1. Définition ....................................................................................................................................................... 03 2.2. Production des huiles essentielles ................................................................................................................. 04 2.3. Localisation des huiles essentielles (HE) dans les tissus de la plante ............................................................ 04 2.4. Appareils sécréteurs d’huiles essentielles dans les plantes ............................................................................ 05 2.5. Composition des huiles essentielles ............................................................................................................... 06 2.5.1. Terpènes ................................................................................................................................................. 07 2.5.2. Composés phénoliques ........................................................................................................................... 07 2.6. Propriétés physico-chimiques des huiles essentielles .................................................................................... 08 2.7. Propriétés et utilisations des huiles essentielles ............................................................................................. 09 2.8. Conservation des huiles essentielles .............................................................................................................. 09 2.9. Méthodes d’obtention des huiles essentielles ................................................................................................ 10 2.9.1. Distillation .............................................................................................................................................. 10 2.9.1.1. Entrainement à la vapeur d’eau ........................................................................................................ 11 2.9.1.2. Hydrodistillation .............................................................................................................................. 11 2.9.2. Expression à froid ou expression mécanique ......................................................................................... 12 2.9.3. Autres méthodes ..................................................................................................................................... 13 2.10. Méthodes d’identification physico-chimique des huiles essentielles .......................................................... 14 2.11. Différentes techniques d’analyse ................................................................................................................. 15 2.11.1. Chromatographie en Phase Gazeuse (CPG .......................................................................................... 15 2.11.2. Analyse structurale par spectrométrie de masse ................................................................................... 16 2.11.3. Couplage Chromatographie en Phase Gazeuse/Spectrométrie de Masse(CPG/SM) .............................................................................................................................................. 17 Chapitre II : monographie des plantes étudiées .1.sauge officinale (Salvia Officinalis).................................................................................................................. 18 1.1 Généralités .................................................................................................................................................. 18 1.2. Origine de l’espèce .................................................................................................................................... 18 1.3. Description morphologique ....................................................................................................................... 18 1.4. Classification ............................................................................................................................................. 19 1.5. Répartition géographique .......................................................................................................................... 19 1.6.Principes actifs de la sauge officinale ........................................................................................................ 19 1.7. Utilisation de la sauge officinale ............................................................................................................... 19 2. Menthe poivrée (Mentha piperita...................................................................................................................... 21 2.1. Origine de l’espèce .................................................................................................................................... 21 2.2 Généralités ................................................................................................................................................. 21 2.3. Description morphologique ....................................................................................................................... 21 2.4. Classification ............................................................................................................................................. 22 2.5. Répartition géographique .......................................................................................................................... 23 2.6. Principes actifs de la menthe poivrée ........................................................................................................ 23 2.7. Utilisation de la menthe poivrée ................................................................................................................ 23 Partie expérimentale Chapitre I : Matériels et méthodes 1. Matériels végétale ................................................................................................................................................ 24 1.1. Présentation botanique des plantes étudiées .................................................................................................. 24 1.1.1. Salvia officinalis (Sauge officinale) .......................................................................................................... 24 1.1.2. Mentha piperita (Menthe poivrée) ............................................................................................................ 24 2. Matériels de laboratoire ........................................................................................................................................ 24 3. Caractérisation physico chimique des huiles essentielles étudiées....................................................................... 25 3.1. Indice d’Acide (IA ......................................................................................................................................... 25 3.1.1. Mode opératoire ...................................................................................................................................... 25 3.2. Miscibilité a l’éthanol .................................................................................................................................... 26 3.3. Indice d’esters (IE .......................................................................................................................................... 28 3.3.1. Mode opératoire ........................................................................................................................................ 28 3.4. Caractéristiques organoleptiques ................................................................................................................... 29 4. Analyse biochimique de l’huile essentielle de Salvia officinalis et de Mentha piperita ........................................................................................................................................................ 29 Chapitre II : Résultats - discussion 1. Caractéristique physicochimiques des huiles essentielles étudiées ..................................................................... 33 1.1. Indice d’acide, d’ester et miscibilité des deux huiles essentielles .................................................................. 33 1.2. Miscibilité a l’éthanol des deux huiles essentielles........................................................................................ 34 2. Caractéristiques organoleptiques des huiles essentielles étudiées ........................................................................ 34 3. Composition chimique des huiles essentielles étudiée ; Salvia officinalis, Mentha piperita ........................................................................................................................................................ 35 Conclusion ............................................................................................................................................................. 41 Références bibliographiques Introduction Introduction Introduction Introduction Introduction 1 Le règne végétal est riche en ressources naturelles essentielles à l’alimentation de l’homme, à son hygiène et sa santé. Afin de traiter et soigner toutes sortes de maladies, ces plantes représentent un immense réservoir de composés potentiels attribués aux métabolites secondaires, qui ont l’avantage d’être d’une grande diversité biologique. Les huiles extraites de plantes sont utilisées aujourd’hui comme méthode alternative de lutte contre les diverses maladies et les insectes nuisibles des denrées stockées. Les plantes sont une source immense de molécules chimiques complexes exploitées par l’homme dans plusieurs industries, telle que l’industrie cosmétique, agro-alimentaire et pharmaceutique. La diversité de molécules naturelles qui ne sont pas indispensables à la viabilité des plantes reste une énigme pour les biologistes, qui essayent de décrypter leur rôle dans la nature. Aujourd’hui encore, diverses maladies sont traitées uniquement par les seuls thérapies naturelles qui font appel non seulement aux plantes aromatiques, mais aussi à leurs huiles essentielles obtenues généralement par hydro-distillation. De nombreuses huiles essentielles sont connues dans le monde, et plusieurs milliers d’entre elles ont été identifiées. Cependant, une faible proportion seulement présente un intérêt commercial, due à la composition chimique de ces huiles, les différentes utilisations possibles et leur coût de production. La forte utilisation des huiles de plantes est liée à leurs propriétés médicinales, en l’occurrence les propriétés anti-inflammatoires, antiseptiques, antivirale, antifongiques, bactéricides, antitoxiques, insecticides, tonifiantes, stimulantes et calmantes. Du fais de la diversité des bienfaits qu’apportent les huiles essentielles, plusieurs auteurs dans le monde, se sont intéressés à l’étude des huiles essentielles, et ce sur différents aspects ; En 2012, MAYER a réalisé une étude portant sur l’utilisation thérapeutiques des huiles essentielles et a déterminé que les huiles essentielles sont utilisée dans de nombreux domaines, mais les ces dernières sont particulièrement intéressantes par leurs propriétés anti- infectieuses et cicatrisantes très significatives en dermatologie. En 1999, ISMAN émet une hypothèse : Les huiles essentielles agissent directement sur la cuticule des insectes et acariens à corps mou car plusieurs huiles essentielles semblent plus efficaces sur les arthropodes à corps mou. BESSEDIK_KHENFER, (2015) ont démontré que les huiles essentielles de l’Eucalyptus globulus et Thymus algeriensis ont un effet antifongique très élevé même à faible concentration. Introduction 2 Malgré la nature hétérogène d’une biodiversité immense du continent africain en général, et de l’Algérie en particulier, peu de moyens sont consacrés uploads/Science et Technologie/ boudedja-sonia.pdf