Optimisation du rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus Globulus, et caractérisation physico-chimique

Par : MPIANA KIBWELA Nathan

Depuis l’antiquité, les plantes permettent à l’homme non seulement de se nourrir, se loger, se chauffer, se parfumer, etc. Mais aussi de maintenir son équilibre, soulager ses souffrances, préserver et soigner les maladies qui nuisent à sa santé. Les plantes aromatiques et médicinales jouent un rôle économique considérable dans le secteur des industries de l’agroalimentaire, de la parfumerie, des cosmétiques, etc. En effet, ces plantes représentent une source inépuisable de remèdes efficaces grâce aux principes actifs qu’elles contiennent tels que les alcaloïdes, flavonoïdes, phénols, tanins, et huiles essentielles. Il faut dire que les huiles essentielles représentent l’un des principes actifs les plus importants en raison de leurs multiples et diverses applications grasses à potentiel thérapeutique de leurs constituants.

Les huiles essentielles ont toujours occupée une place de choix aussi bien dans l’industrie de parfums que dans le domaine pharmaceutique, culinaire, des conserves alimentaires, etc. (Balisa, 2002). La popularité dont jouissent depuis longtemps les huiles essentielles reste liée à leur propriété médicinale en l’occurrence les propriétés anti-inflammatoire, antiseptique, antivirale, bactéricide, antioxydant, antitoxique, etc. (Marwa, 2017). Leurs nombreux usages font qu’elles connaissent une demande de plus en plus forte sur le marché mondial (Tchamdja, 1995). L’utilisation de propriété odorante et thérapeutique des huiles essentielles passe par une étape d’extraction des essences végétales contenues dans les plantes aromatiques. Le rendement d’extraction dépend des plusieurs facteurs ; le temps d’extraction, le rapport matière/solvant, taux d’humidité, la zone de récolte de la plante, le stade végétatif de la plante, etc. (Kouamé et al., 2012) .

Plantes médicinales

Définition

Les plantes médicinales sont des plantes qui renferment un ou plusieurs principes actifs capables de prévenir, soulager ou guérir des maladies (Adoumou et al., 2012). Il faut dire que les plantes médicinales représentent une source de matière première essentielle pour la découverte de nouvelles molécules nécessaires pour la synthèse des médicaments (Sofowora, 1993).

Quelques principes actifs de plantes médicinales

Les principes actifs sont des molécules qui confèrent aux plantes médicinales une activité thérapeutique bien connue. Parmi ces molécules on retrouve : les phénols, les flavonoïdes, les saponines, et les alcaloïdes.

Les phénols

Il existe une très grande variété de phénols, de composés simples comme l’acide salicylique, molécule donnant par synthèse l’aspirine, à des substances plus complexes comme les composés phénoliques auxquels sont rattachés les glucosides. Les phénols possèdent des propriétés ; antiinflammatoires et antiseptiques (Nkili, 2009).

Les flavonoïdes

Le terme flavonoïde regroupe une très large gamme de composés naturels polyphénoliques. On distingue différents types de noyaux : flavones, flavonols, flavanones, flavanonols, flavanes, flavan-3-ols, flavylium, chalcones, aurones, isoflavones, isoflavonols, isoflavanes, ptérocarpanes, coumaronochromones, 3 arylcoumarines, coumestanes, roténoïdes etc. (Sarni et al., 2006). Les flavonoïdes sont des dérivés du phénylpropane, possèdent tous un même squelette de base de quinze atomes de carbones constitué de deux unités aromatiques, deux cycles en C6 (A et B) reliés par une chaîne en C3 (Figure 1). Les flavonoïdes sont de composés phénoliques dont beaucoup sont des pigments responsables de la coloration de nombreuses fleurs et de certains fruits (Bruneton, 199). Ils sont très présents dans les feuilles, les graines, l’écorce et les fleurs de plante, Il faut dire aussi que ces molécules possèdent de nombreuses propriétés thérapeutique ; antiinflammatoire, antioxydant, antibactérienne, etc. (Hurabielle et al., 1989).

Les saponines
On appelle saponines ou saponosides, une classe de substances naturelles dont la solution aqueuse forme par agitation une mousse plus abondante et plus persistante que celle produite par toute classe de produits naturels, dans les conditions similaires. Ce sont des hétérosides stéroïdiens à pouvoir moussant et hémolytique (Bruneton, 1999). Ce sont des hétérosides qui sont formés par la combinaison de l’un des hydroxydes d’un mono ou d’un polysaccharide ou aglycone, suite de l’élimination d’une molécule d’eau. Certaines saponines libèrent également, outre les composés précités, un ou plusieurs acides organiques, acides cinnamiques, etc. (Bruneton, 1999).

Les alcaloïdes
Ce sont des composés organiques d’origine naturelle (les plus souvent végétales, azotés plus ou moins basiques distribution restreinte et donnés à faible dose des propriétés pharmacologiques. Du point de vue chimique, les alcaloïdes sont des composés soit tertiaires constituées de C, H et N qui sont généralement liquides et volatiles. La basicité des alcaloïdes est très variable cette propriété est fonction de la disponibilité du doublet libre de l’azote. Les alcaloïdes forment des sels d’acides minéraux ou organiques apolaires solubles dans les alcools (Bruneton, 1999).

Les alcaloïdes présentent des propriétés pharmacologiques assez importantes et variées dont les plus connues sont : Les propriétés analgésiques, et les propriétés cicatrisantes.

Plantes aromatiques

Les PAs sont, par définition, des plantes dont les tissus sécrètent suffisamment d’essence végétale. Elles contiennent les molécules aromatiques ou odorantes dans un ou plusieurs de ses organes producteurs : feuille, fleurs, fruits, écorces, graines, racines, etc. Toute plante à odeur n’est pas toujours une plante aromatique, pour exemple le tilleul est un arbre odorant mais il n’existe pas d’huile essentielle de tilleul (Bechaalany, 2005).

Eucalyptus

Description

Les Eucalyptus sont de grands arbres dont certaines espèces peuvent atteindre 100 mètres de hauteur, originaire d’Australie, notamment de la province de Tasmanie ; l’Eucalyptus fut rapidement planté dans les régions subtropicales de l’Asie et du bassin méditerranéen. Possédant une exceptionnelle capacité d’absorber l’eau du sol sur lequel il croît, l’Eucalyptus assèche rapidement les marais qu’il colonise. Il élimine ainsi les milieux de reproduction des insectes qui transmettent la malaria, d’où le nom « d’arbre à la fièvre » (Rabiai et al., 2014). La plupart des Eucalyptus ont des feuilles persistantes. Comme les autres membres de la famille des Myrtaceae, les feuilles d’Eucalyptus sont couvertes de glandes à huile. L’abondante production d’huile est une caractéristique importante de ce genre (Selma et al., 2018) Les fleurs sont très variées, elles ont de très nombreuses étamines qui peuvent être de couleur blanche, crème, jaune, rose ou rouge. Les fruits à maturité ont la forme d’un cône, ils sont secs, et de couleur brune. Ils ont également des valves qui se soulèvent pour laisser échapper les graines lors de leur chute sur le sol (Bruneton, 1999).

Types d’Eucalyptus

Il existe différentes variétés d’Eucalyptus, entre autre ; l’Eucalyptus citonnella, l’Eucalyptus radiata, Eucalyptus rostrata, Eucalyptus globulus, etc. la présente étude s’intéresse à l’Eucalyptus globulus.

Classification botanique de l’Eucalyptus globulus

La classification botanique d’Eucalyptus globulus selon (Ghedira, 2008), est la suivante :
Synonymes : Gommier bleu, Eucalyptus globuleux, Arbre à fièvre, Eucalyptus officinal .
Règne : Plante
Division : Magnoliophyta
Classe : Magnoliiopsida-Dicotylédones
Sous-classe : Rosidae
Famille : Myrtaceae
Genre : Eucalyptus
Nom botanique : Eucalyptus globulus, labill.
Nom vernaculaire : localement cette plante est connue sous le nom de Kalafulu.

Hormis les multiples vertus thérapeutiques de cette plante, de nombreux Eucalyptus sont utilisés dans le monde pour produire du bois de service : poteaux, bois de mine, bois de feu, perches, bois de construction.

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES PLANTES MEDICINALES ET LES HUILES ESSENTIELLES
1.1. Plantes médicinales
1.1.1 Définition
1.1.2 Quelques principes actifs de plantes médicinales
1.1.2.1 Les phénols
1.1.2.2 Les flavonoïdes
1.1.2.3 Les saponines
1.1.2.4 Les alcaloïdes
1.2 Plantes aromatiques
1.3 Eucalyptus
1.3.1 Description
1.3.2 Types d’Eucalyptus
1.3.3 Classification botanique de l’Eucalyptus globulus
1.4 Propriétés et composition chimique de l’Eucalyptus globulus
1.4.1 Propriétés thérapeutiques
1.4.2 Composition chimique
1.5 Huiles essentielles
1.5.1 Définition des huiles essentielles
1.5.2 Qualité des huiles essentielles
1.5.3 Composition chimique des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus
1.5.3.1 Composés terpéniques
1.5.3.2 Composés aromatiques
1.5.4 Facteurs de la variabilité de la composition chimique et du rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus
1.5.4.1 Facteurs intrinsèques
1.5.4.2 Facteurs extrinsèques
1.6 Marché mondiale des huiles essentielles
1.7 Domaines d’utilisation des huiles essentielles
1.7.1 Industrie agroalimentaire
1.7.2 Parfumerie et cosmétologie
1.7.3 Pharmacie
1.8 Procédés d’extraction de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus
1.8.1 Distillation par entrainement à la vapeur d’eau
1.8.2 Hydrodistillation
1.8.3 Hydrodiffusion
1.8. 4 Expression à froid
1.8.5 Autres méthodes
1.8.5.1 Extraction par solvants
1.8.5.2 Extraction par micro-ondes
1.9 Facteurs de variabilité du rendement d’extraction des huiles essentielles d’Eucalyptus globulus par hydrodistillation
1.10 Méthodes de caractérisation de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus
1.10.1 Caractéristiques organoleptiques
1.10.2 Propriétés physico-chimiques
1.10.3 Caractérisation chimique
1.10.3.1 Méthodes de séparation
1.10.3.2 Analyse spectrale
1.10.3.3 Analyse par couplage CPG/SM
1.11 Travaux antérieurs sur les huiles essentielles d’Eucalyptus globulus
CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES
2.1 Matériel
2.1.1 Echantillon et préparation de l’échantillon
2.1.1.1 Identification botanique de l’échantillon d’Eucalyptus globulus
2.1.2 Matériel et Réactif utilisés pour la caractérisation des feuilles d’Eucalyptus
2.1.2.1 Matériel
2.1.2.2 Réactifs
2.1.3 Matériels et réactifs pour l’extraction des huiles essentielles
2.1.3.1 Matériel
2.1.3.2 Réactif
2.1.4 Matériel et réactifs pour la caractérisation physico-chimique de l’huile essentielle
2.1.4.1 Matériel
2.1.4.2 Réactifs
2.2 Méthodes
2.2.1 Caractérisation des feuilles d’Eucalyptus
2.2.1.1 Analyse phytochimique
2.2.2 Extraction des huiles essentielles par hydrodistillation
2.2.2.1 Conditions opératoires
2.2.3 Caractérisation des huiles essentielles d’Eucalyptus
2.2.3.1 Caractérisation organoleptique
3.2.3.2 Caractérisation physico-chimique
CHAPITRE 3 : PRESENTATION DES RESULTATS ET DISCUSSION
3.1 Résultats de la caractérisation des feuilles d’Eucalyptus
3.2 Extraction de l’huile essentielle
3.2.1 Influence du temps d’extraction sur le rendement de l’huile essentielle d’Eucalyptus globulus
3.1.2 Optimisation du rapport matière/solvant ou (ratio soluté/solvant)
3.2.3 Cinétique d’extraction de l’huile essentielle d’Eucalyptus
3.3 Analyse organoleptique
3.4 Analyses physico-chimiques
CONCLUSION
REFERENCES