Activités biologiques des huiles essentielles

La détection des propriétés biologiques nécessaire pour la survie des plantes est la base dans la recherche de propriétés biologiques similaires pour faire face aux différents dérèglements de l’organisme humain et animale (Miguel, 2010).

I.2.4.1. Activité antimicrobienne

La première mise en évidence de l’action des huiles essentielles contre les bactéries a été réalisée en 1881 par Delacroix (Guinoiseau, 2010). Depuis, de nombreuses huiles ont été définies comme antibactériennes (Burt, 2004).

Leur spectre d’action est très étendu, car elles agissent contre un large éventail de bactéries, y compris celles qui développent des résistances aux antibiotiques. Cette activité est par ailleurs variable d’une huile essentielle à l’autre et d’une souche bactérienne à l’autre (Kalemba & Kunicka, 2003).

Plusieurs théories sont proposées pour expliquer le mécanisme par lequel les huiles essentielles exercent leur activité antimicrobienne. La composition complexe des huiles essentielles tend à prouver que cette activité serait due à plusieurs mécanismes d’action différents, liés à la nature chimique de ces composés (Skandamis et al., 2001; Carson et al., 2002 ; Burt, 2004).

La plupart des mécanismes d’action sont attribués à l’interaction des composants des huiles essentielles avec la membrane cellulaire (Benchaar et al., 2008). Les huiles essentielles sont constituées de molécules lipophiles capables de pénétrer la double couche phospholipidique, leur accumulation entre les phospholipides entraine alors un changement de conformation et un mauvais fonctionnement de la membrane cellulaire, perturbant ainsi le transport membranaires des substances nutritives (Sikkema et al., 1994 ; Ultee et al., 1999). Les huiles essentielles peuvent aussi perturber le gradient ionique de la membrane cytoplasmique ce qui diminue la stabilité membranaire et perturbe aussi le transport membranaire. Mais certaines bactéries sont capables de contrebalancer cet effet par l’utilisation de la pompe ionique, dans ce cas la croissance peut être ralentit grâce à l’épuisement de l’énergie de la pompe (Griffin et al., 1999 ; Ultee et al., 1999 ; Cox et al., 2001). Un mécanisme d’action proposé par Ultee et al., (2002) implique le groupement hydroxyle des phénols, comme le carvacrol, qui agirait comme un transporteur transmembranaire des cations et des protons monovalents, cet effet perturbe le gradient ionique et le fonctionnement membranaire des cellules microbiennes.

D’autres mécanismes d’action sont liés à la coagulation des constituants cellulaires par la dénaturation des protéines (Gustafson & Bowen, 1997). Les huiles essentielles extraites de cannelle et de l’ail peuvent inhiber l’activité enzymatique des bactéries du rumen telle l’espèce Enterobacter aerogenes. D’autres huiles essentielles inhibent la croissance microbienne par l’inactivation des acides nucléiques (Calsamiglia et al., 2007).

L’action des huiles essentielles dépend aussi de la nature des microorganismes ciblés. Les bactéries à Gram positif sont plus sensibles à l’action des huiles essentielles, par rapport aux bactéries à Gram négatif (Burt, 2004). Cela peut être expliqué par la présence de la membrane externe chez les bactéries à Gram négatif, elle représente en effet une barrière capable de diminuer la perméabilité des composés hydrophobes (Calsamiglia et al., 2007). Cependant, les molécules à faible poids moléculaire comme le thymol et le carvacrol peuvent traverser cette barrière (Ultee et al., 2002). Il existe cependant quelques exceptions. Les bactéries Gram négatives Aeromonas hydrophila (Wan et al., 1998) et Campylobacter jejuni (Wannissorn et al., 2005) ont été décrites comme particulièrement sensibles à l’action des huiles essentielles. La bactérie reconnue comme la moins sensible à leurs effets reste néanmoins la bactérie Gram négative P. aeruginosa (Dorman & Deans, 2000).

La croissance des bactéries, résistantes et multi-résistantes aux antibiotiques, peut être inhibée par certaines huiles essentielles. Les huiles d’agrumes, de lavande, de menthe, de

C. Tefiani (2015). Propriétés biologiques des huiles essentielles de Thymus ciliatus, Ammoides verticillata et Curcuma longa. Thèse de doctorat en Sciences. Univ. Mostaganem 23

Chapitre I : Plantes médicinales et huiles essentielles genévrier, de l’arbre à thé, de thym et d’eucalyptus se révèlent particulièrement efficaces contre les staphylocoques dorés résistants à la méthicilline (May et al., 2000 ;Tohidpour et al., 2010) et les entérocoques résistants à la vancomycine (Fisher et Phillips, 2009). Les huiles essentielles, isolées de deux espèces de thym de Corée, Thymus magnus et Thymus

quinquecostatus, sont également capables d’inhiber la croissance de bactéries résistantes

comme Streptococcus pneumoniae, Samonella typhimurium, Salmonella entereditis et S.

aureus (Shin & Kim, 2005).

Les activités antifongiques de nombreuses huiles essentielles, incluant les huiles de thym, de citronnelle, de cannelle et de l’arbre à thé ont été décrites par Burt (2004). L’efficacité des huiles extraites des achillées, Achillea fragrantissima (Barel et al., 1991), A.

setacea, A. teretifolia (Unlu et al., 2002) et A. milefolium (Candan et al., 2003), contre la levure pathogène Candida albicans, a également été mise en évidence.

I.2.4.1. Activité antioxydante

Un antioxydant est un réducteur, mais un réducteur n’est pas nécessairement un antioxydant. Les antioxydants peuvent être définis comme étant des substances qui, présentent à de faibles concentrations par rapport à un substrat oxydable, sont capables de ralentir ou d’inhiber l’oxydation de ce substrat par la libération d’un ou plusieurs électrons (Prior et al., 1999 ; Moon & Shibamoto 2009).

Les antioxydants exercent leur protection à différents stades d’oxydation et par l’intermédiaire de mécanismes différents. Une distinction doit être prévue entre une courte et une longue protection de l’antioxydant par rapport à la cinétique de réaction (Antolovich et

al., 2002).

L’activité des antioxydants dépend non seulement de leurs caractéristiques structurales, comme leurs réactivités chimiques envers les peroxyls et autres composés actifs, mais aussi par plusieurs autres facteurs, comme leurs concentrations, la température, l’obscurité, type de substrat, l’état physique du système et également sur les micro-composés agissant comme pro-oxydant ou synergétique (Gulcin, 2012).

Certains antioxydants sont fabriqués par le corps comme les enzymes, d’autres proviennent de l’alimentation qui a une plus grande hétérogénéité comme les vitamines, les minéraux et les métabolites secondaires (les composés phénoliques). D’autres sont à la fois synthétisés en faible quantité par l’organisme et apportés par l’alimentation. C’est le cas par exemple de la cystéine et la Coenzyme Q10 (Pokorny et al., 2001).

Dans le cadre des aliments, les antioxydants peuvent être définis comme étant toutes substances capables de retarder ou prévenir le développement du rancissement ou autres détériorations de la flaveur dans les aliments dues à l’oxydation. L’addition des antioxydants retardes la dégradation de la flaveur par prorogatif de la période d’induction. Pour cette raison l’addition de ces antioxydants après la fin de cette période d’altération est inefficace pour retarder le développement de dégradation (Gulcin et al., 2008).

Il y a actuellement, un regain d’intérêt pour les composés phytochimiques comme sources d’antioxydants naturels. L’objectif est de les utiliser dans les aliments et les préparations pharmaceutiques afin de remplacer les antioxydants de synthèse, qui sont la cause de risques potentiels pour la santé vu leurs effets carcinogènes ou mutagènes (Le Cren, 2004). De plus, ils sont moins bien absorbés par notre corps que ceux de sources naturelles (Pelli et al., 2003).

Plusieurs études ont prouvé que de nombreuses huiles essentielles, comme les huiles de cannelle, de piment, de laurier et d’origan, présentent un pouvoir antioxydant (Mantle et al., 1998 ; Karioti et al., 2006).

I.2.4.1. Autres activités biologiques

En plus de l’activité antimicrobienne et antioxydante les huiles essentielles peuvent exercer d’autres effets bénéfiques.

Un effet anti-inflammatoire a été décrit pour les huiles essentielles de Protium

strumosum, Protium lewellyni, Protium grandifolium (Siani et al., 1999), en 2007, Dordevic

et al. ont prouvé l’efficacité de l’huile essentielle des racines de Carlina acanthifolia d’inhiber l’inflammation induite par une injection de carraghénane chez le rat.

Certaines huiles essentielles présentent des activités anti-tumorales et sont utilisées dans le traitement préventif de certains types de cancers. L’huile essentielle, isolée des graines de

Nigella sativa L., démontre une activité cytotoxique in vitro contre différentes lignées

cellulaires tumorales. In vivo, elle limite la prolifération de métastases hépatiques et retarde la mort des souris ayant développé la tumeur P815 (Mbarek et al., 2007). L’huile essentielle de

Melissa officinalis s’est, quant à elle, révélée efficace contre des cellules de lignées

cancéreuses humaines, incluant les cellules leucémiques HL-60 et K562 (De Sousa et al., 2004). Dans une étude faite en 2007, Legault & Pichette ont trouvé une augmentation d’efficacité de α-humulène, isocaryophyllène et paclitaxel associées à la β-caryophyllene (un sesquiterpène retrouvé dans les huiles essentielles de plusieurs plantes) vis-à-vis de cellules cancéreuse humaines.

C. Tefiani (2015). Propriétés biologiques des huiles essentielles de Thymus ciliatus, Ammoides verticillata et Curcuma longa. Thèse de doctorat en Sciences. Univ. Mostaganem 25

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