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1 UNIVERSITÉ DE NANTES UFR SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES ____________

1 UNIVERSITÉ DE NANTES UFR SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES ____________________________________________________________________________ ANNÉE 2013 N° 060 THÈSE pour le DIPLÔME D’ÉTAT DE DOCTEUR EN PHARMACIE par Marie-Aude CAILLAUD Présentée et soutenue publiquement le 27 novembre 2013 Étude de l'espèce Origanum vulgare L. Président : Mr Yves-François POUCHUS, Professeur de Botanique et de Mycologie Membres du jury : Mme Claire SALLENAVE-NAMONT, Maître de Conférences de Botanique Mme Nathalie BRETAUD, Docteur en Pharmacie 2 Table des matières Table des illustrations …............................................................................................................ 7 Index des tableaux …................................................................................................................. 10 Introduction …............................................................................................................................ 11 I-Généralités I-1-Étymologie et dénominations ….......................................................................................... 13 I-2-Utilisations des plantes du genre Origanum L. au cours de l'histoire …......................... 15 I-2-1-Caractères légendaires, sacrés et mythiques ….................................................. 15 I-2-1-1-Origines légendaires …............................................................................ 15 I-2-1-2-Usages sacrés …....................................................................................... 16 I-2-1-3-Usages populaires …................................................................................ 17 I-2-2-Utilisations thérapeutiques ….............................................................................. 18 I-2-2-1-L’Antiquité …........................................................................................... 18 I-2-2-2-Le Moyen-Âge …..................................................................................... 19 I-2-2-3-L’Époque Moderne ….............................................................................. 20 I-2-3-Utilisations alimentaires …................................................................................... 20 II-Étude botanique de l'espèce Origanum vulgare L. II-1-Taxonomie …....................................................................................................................... 25 II-1-1-Place dans la systématique …............................................................................. 25 3 II-1-2-Caractères généraux des Lamiaceae ….............................................................. 26 II-1-3-Caractères généraux du genre Origanum …..................................................... 28 II-2-Description de l'espèce Origanum vulgare L. …............................................................... 31 II-2-1-Étude macroscopique …...................................................................................... 31 II-2-1-1-Caractères végétatifs ….......................................................................... 31 II-2-1-2-Caractères floraux ….............................................................................. 33 II-2-2-Caractéristiques structurelles du genre Origanum …...................................... 36 II-2-2-1-La feuille …............................................................................................ 36 II-2-2-1-1-L'épiderme …........................................................................... 37 II-2-2-1-2-Les poils non glandulaires ….................................................. 37 II-2-2-1-3-Les poils glandulaires …......................................................... 38 II-2-2-2-La tige …................................................................................................. 42 II-2-2-3-La racine …............................................................................................. 43 II-2-3-Identification de la drogue sèche …................................................................... 44 II-2-3-1-Caractères macroscopiques …................................................................ 44 II-2-3-2-Caractères microscopiques …................................................................. 44 II-2-3-3-Identification par chromatographie sur couche mince …....................... 46 II-2-3-4-Divers essais et dosages …..................................................................... 46 II-2-4-Falsifications ….................................................................................................... 47 II-3-Caractéristiques environnementales …............................................................................ 49 II-3-1-Distribution géographique …............................................................................. 49 4 II-3-1-1-Sous-espèce hirtum …............................................................................ 50 II-3-1-2-Sous-espèce virens …............................................................................. 50 II-3-1-3-Sous-espèce vulgare …........................................................................... 50 II-3-1-4-Sous-espèce gracile …............................................................................ 51 II-3-1-5-Sous-espèce viride ….............................................................................. 51 II-3-2-Climat …............................................................................................................... 51 II-3-3-Sol …..................................................................................................................... 52 II-4-Culture de l'espèce Origanum vulgare L. …..................................................................... 53 II-4-1-Irrigation et nutrition …..................................................................................... 53 II-4-2-Mode de multiplication …................................................................................... 54 II-4-2-1-Multiplication végétative …................................................................... 54 II-4-2-2-Multiplication générative …................................................................... 54 II-4-2-3-Culture in vitro …................................................................................... 55 II-4-3-Plantation …......................................................................................................... 56 II-4-4-Récolte ….............................................................................................................. 56 II-4-5-Séchage …............................................................................................................. 57 II-4-6-Rendements …..................................................................................................... 58 II-4-7-Particularité des plantes en pots ….................................................................... 59 II-4-8-Reproduction …................................................................................................... 59 II-4-9-Maladies et ravageurs …..................................................................................... 60 5 III-Composition, propriétés et utilisations de l'espèce Origanum vulgare L. III-1-Composition chimique ….................................................................................................. 63 III-1-1 -Différences de composition entre les sous-espèces …..................................... 63 III-1-1-1-Sous-espèce hirtum …........................................................................... 63 III-1-1-2-Sous-espèce virens …............................................................................ 63 III-1-1-3-Sous-espèce vulgare ….......................................................................... 63 III-1-1-4-Sous-espèce gracile ….......................................................................... 64 III-1-1-5-Sous-espèce viride …............................................................................ 64 III-1-2-Molécules caractéristiques …............................................................................ 65 III-1-2-1-Composés volatils glucosidiquement liés …......................................... 65 III-1-2-2-Phénols simples et acides phénoliques …............................................. 68 III-1-2-3-Flavonoïdes …....................................................................................... 70 III-1-2-4-Terpénoïdes …....................................................................................... 71 III-1-2-5-Acides gras …........................................................................................ 71 III-2-Propriétés …...................................................................................................................... 73 III-2-1-Activité antibactérienne …................................................................................ 73 III-2-1-1-Étude sur Staphylococcus aureus …...................................................... 73 III-2-1-2-Étude sur Helicobacter pylori …........................................................... 74 III-2-1-3-Étude sur diverses bactéries ….............................................................. 75 III-2-2-Activité antifongique …..................................................................................... 77 III-2-2-1-Composants concernés …...................................................................... 77 6 III-2-2-2-Étude sur Candida …............................................................................ 78 III-2-2-3-Autres espèces concernées …................................................................ 78 III-2-2-4-Effet synergique avec un antifongique ….............................................. 79 III-2-2-5 -Intérêt sur des espèces spécifiques …................................................... 80 III-2-3-Activité antioxydante ….................................................................................... 81 III-2-3-1-Historique ….......................................................................................... 81 III-2-3-2-Composants concernés …...................................................................... 82 III-2-3-3-Comparaisons de potentiel antioxydant …............................................ 83 III-2-4-Activité anti-mutagène ….................................................................................. 85 III-2-4-1-Composés concernés …......................................................................... 85 III-2-4-2-Exemples d'activités anti-mutagènes …................................................ 87 III-2-5-Activité dépigmentante …................................................................................. 89 III-2-6-Activités diverses …........................................................................................... 92 III-2-6-1-Activité antiparasitaire …...................................................................... 92 III-2-6-2-Activité nématicide …........................................................................... 93 III-2-6-3-Activités antispasmodique et urolithique ….......................................... 94 III-2-6-4-Activité anti-glycémique …................................................................... 94 III-2-6-5-Activité anti-thrombotique …................................................................ 95 III-2-6-6-Action anti-inflammatoire …................................................................. 96 III-3-Utilisations de l'espèce Origanum vulgare L. …............................................................. 97 III-3-1-Utilisations traditionnelles …............................................................................ 97 III-3-2-Utilisations modernes reconnues ….................................................................. 99 7 IV-L'espèce Origanum vulgare L. et l'alimentation IV-1- Usages alimentaires ….................................................................................................... 101 IV-1-1-Composition en vitamines et minéraux de l'origan ….................................. 101 IV-1-2-Précautions d'utilisations …............................................................................ 102 IV-1-3-Utilisations sous diverses formes …................................................................ 103 IV-1-4-Accords alimentaires …................................................................................... 104 IV-1-5-Herbes de Provence …...................................................................................... 106 IV-1-6-Exemples de recettes ….................................................................................... 107 IV-2-Intérêts de l'utilisation de l'origan pour l'industrie alimentaire …............................ 109 IV-2-1-Bénéfice généraux de l'utilisation d'origan …............................................... 109 IV-2-2-Exemples d'utilisations possibles …................................................................ 109 IV-2-2-1-Utilisation dans les méthodes de conservation …............................... 109 IV-2-2-2-Utilisation d'associations d'huiles essentielles …................................ 110 IV-2-2-3-Fruits et légumes …............................................................................. 111 Conclusion …............................................................................................................................ 113 Bibliographie …........................................................................................................................ 114 8 Table des illustrations Figure 1 : Fleurs d'origan (www.christopherottosen.com) .......................................................... 10 Figure 2 : Vase à parfum de la période du Bronze Moyen (www.kinyras.org/?p=314) .............. 16 Figure 3 : Femme arrosant de la marjolaine (www.photo.rmn.fr ) .............................................. 21 Figure 4 : Affiche de 1935 de L' Origan du Comtat (www.distillerie-a-blachere.com) .............. 22 Figure 5 : Les Papalines d'Avignon (www.patisserie-jouvaud.com) ........................................... 22 Figure 6 : Dessin de O. vulgare ssp. vulgare d'après Ietswaart (Figueredo, 2007) ..................... 32 Figure 7 : Parties florales d'Origanum vulgare (Fleurentin, 2007) .............................................. 33 Figure 8 : Planche d'Origanum vulgare (www.biolib.de) ............................................................ 35 Figure 9 : Coupe transversale d'une feuille d'Origanum vulgare ssp. hirtum (Kintzios, 2002) .. 36 Figure 10 : à gauche, poil non glandulaire à la cellule distale recourbée ; au centre, poil non glandulaire ; à droite, poil non glandulaire ramifié (Kintzios, 2002) .......................................... 38 Figure 11 : Développement d'un poil glandulaire capité de type II d'Origanum vulgare ; en haut à gauche, cellule initiale du protoderme ; en haut à droite, jeune poil glandulaire constitué d'une cellule basale et d'une cellule apicale ; en bas à gauche, poil glandulaire à 3 cellules ; en bas à droite, poil glandulaire entièrement développé (Kintzios, 2002) ................................................ 40 Figure 12 : à gauche, section longitudinale d'un poil glandulaire pelté ( bc : cellule basale, sc : cellule de tige, hc : quatre cellules de tête) ; à droite, poil glandulaire pelté développé avec un large espace sous-cuticulaire (sc) (Kintzios, 2002) ..................................................................... 41 9 Figure 13 : à gauche, section de la tête d'un poil glandulaire pelté constitué de quatre petites cellules centrales et huit cellules périphériques ; à droite, région basale constituée d'une cellule entourée par les cellules épidermiques. (Kintzios, 2002) …........................................................ 42 Figure 14 : Coupe de la racine primaire d'Origanum vulgare ( cx : écorce ; en: endoderme ; ep : épiderme ; per : pericycle ; ph : phloème ; xy : xylème) (Kintzios, 2002) ….............................. 43 Figure 15 : Dessin pour l'identification de l'origan pulvérisé (Pharmacopée Européenne, 2011) …....................................................................................................................................... 45 Figure 16 : Résultat d'une chromatographie en couche mince comparant une solution témoin de thymol et de carvacrol, ainsi qu'une solution à base d'origan (Pharmacopée Européenne, 2011)............................................................................................................................................. 46 Figure 17 : Aire de distribution du genre Origanum (Figueredo, 2007) ….................................. 49 Figure 18 : Culture d'origan (Iteipmai, 2009) ….......................................................................... 56 Figure 19 : Culture d'origan atteinte d'oïdium à gauche et de dessèchement due à un Phoma à droite (Iteipmai, 2009) …............................................................................................................. 60 Figure 20 : Structure de la thymoquinone (à gauche) et du D-glucose (à droite) (Kintzios, 2002 ; Milos et al., 2000) ….................................................................................................................... 65 Figure 21 : Structure chimique du carvacrol (à gauche) et du thymol (à droite) (Kintzios, 2002) …........................................................................................................................................ 68 Figure 22 : Structure de l'acide vanillique (Kintzios, 2002) ........................................................ 69 Figure 23 : Structure de l'acide rosmarinique (Shekarchi et al., 2012) …................................... 69 Figure 24 : Exemple de structures de la lutéoline (à gauche), galangine (au centre), et de l'apigénine (à droite) (Kintzios, 2002) ......................................................................................... 70 10 Figure 25 : Structure du sabinène (Kintzios, 2002) …................................................................. 71 Figure 26: Structure de l'acide stéarique (www.chemistry.about.com) ….................................. 72 Figure 27 : Structure de la galangine (à gauche) et de la quercétine (à droite) (Kintzios, 2002) …........................................................................................................................................ 86 Figure 28 : Structure du lutéoline-7-O-glucuronide (www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov ) …...... 86 Figure 29 : Structure chimique de Ov-8 (C19H18O8) (Ding et al., 2009) ….................................. 89 Figure 30 : Structure chimique de l'origanoside ( C21H24O10) (Liang et al., 2009) ….................. 90 Figure 31 : Formes épimastigotes de Trypanosoma cruzi (www.stanford.edu ) …..................... 92 Figure 32 : Racines de tomates infestées par l'anguillule des racines à gauche, comparée à des racines saines à droites (www.nematology.umd.edu) ….............................................................. 93 Figure 33 : Parties aériennes d'origan (www.herbes-de-provence.org) ..................................... 101 Figure 34 : Huiles parfumées aux herbes aromatiques (Goust, 1999) ....................................... 105 Figure 35 : Herbes de Provence : mélange final (www.herbes-de-provence.org) ..................... 106 11 Index des tableaux Tableau 1 : Noms communs donnés à l'espèce Origanum vulgare L. dans différentes langues officielles nationales et régionales. (d'après Rameau et al., 2009 ; Arvy et Gallouin, 2003) …..13 Tableau 2 : Place du genre Origanum dans la systématique d'après la classification APG III (www.tela-botanica.org) …...........................................................................................................25 Tableau 3 : Liste des espèces du genre Origanum ( Kintzios, 2002) …........................................29 Tableau 4 : Liste des espèces hybrides reconnues du genre Origanum (Kintzios, 2002) ….........30 Tableau 5 : Rendements moyens attendus pour les cultures d'origan (d'après les données d'Iteipmai, 2009) ….......................................................................................................................58 Tableau 6 : Composés volatils glucosidiquement liés présents dans des espèces d'Origanum (d'après Kintzios, 2002) …............................................................................................................67 Tableau 7 : Activité de composés isolés d'Origanum vulgare (d'après Goun et al., 2002) …......95 12 Introduction En ce XXIème siècle, une augmentation de l'utilisation des herbes et épices est observée à travers le monde, indiquant un changement des habitudes et des goûts des consommateurs. Parmi ces plantes, on trouve l'origan (Origanum vulgare L.), petit arbuste méditerranéen qui orne les collines et les pentes des montagnes, et qui doit en partie son succès à celui de la pizza. De nos jours, le retour au naturel de notre société consommatrice fait de ces herbes uploads/Sante/ caillaud-ph13.pdf