Évaluation de l’activité antibactérienne des extraits de certaines plantes

Méthodes d’extraction 

Parmi de nombreuses techniques d’extraction des huiles essentielles, la distillation est la méthode la plus ancienne et également la plus utilisée. D’autres techniques plus récentes ont été développées afin d’améliorer le rendement ou la qualité des huiles essentielles extraites, diminuer le temps d’extraction, réduire la quantité du solvant utilisé et accélérer la cinétique d’extraction (Besombes.,2008).

Distillation par entraînement à la vapeur

La distillation par entraînement à la vapeur est l’une des méthodes officielles pour l’obtention des huiles essentielles (Figure 1). Dans ce système d’extraction, le matériel végétal est placé dans l’alambic sur une plaque perforée située à une certaine distance au-dessus du fond rempli d’eau. Le végétal est en contact avec la vapeur d’eau saturée mais pas avec l’eau bouillante. La vapeur provoque la rupture d’un grand nombre de glandes qui libèrent leurs composés aromatiques. Les huiles essentielles diffusent donc à travers le végétal pour entrer en contact avec la vapeur d’eau circulant à l’extérieur. Les vapeurs chargées en composés volatils sont ensuite condensées avant d’être décantées. Du fait de leur différence de densité, les HE et l’eau sont séparées en deux phases et les HE sont ensuite récupérées (Nixon et Mc Caw., 2001). Cette technique permet d’éviter des réactions lors du contact des constituants des huiles essentielles avec l’eau conduisant à des changements dans la composition finale de l’extrait. En outre, elle agit mieux avec les huiles essentielles contenues dans les glandes situées à la surface du végétal. La distillation à la vapeur des huiles essentielles non superficielles est plus longue et exige plus de vapeur que celle des HE superficielles. Figure 1 : Schéma du montage de l’extraction par entraînement à la vapeur d’eau. (http://www.pranarom.com/informations/huiles-essentielles-footer-a) Etude bibliographique 

Hydrodistillation

Dans un premier temps, l’extraction des huiles essentielles se fait en plongeant la matière première dans l’eau puis porter à ébullition, c‘est l’hydrodistillation (figure 2). Par la suite, la matière première et l’eau sont séparées : soit l’eau est placée au fond de la cuve avant d’être portée à ébullition pour qu’un courant de vapeur d‘eau traverse la matière première, c’est la vapohydrodistillation ; soit la vapeur d’eau est générée dans une chaudière à l’extérieur de l’alambic, technique dite vapo-distillation. Dans ces divers cas, la vapeur d’eau chargée d’huile essentielle est dirigée vers un condenseur formé généralement d’un serpentin, à tubes parallèles, dans lequel circule de l’eau froide. Une fois condensées, eau et huile essentielle sont acheminées vers un essencier ou vase florentin. Dans ce dernier, les deux liquides, non miscibles : l’eau aromatisée et l’huile essentielle. La séparation se fait ensuite par une simple décantation (Besombes., 2008). Figure 2 : Schéma du montage de l’extraction par hydrodistillation (Lucchesi., 2005) 1: Chauffe-ballon 2:Eau bouillante 3:Thermomètre 4:Réfrigérant à eau 5:Arrivée d’eau froide et Sortie d’eau tiédie 6:Essencier 7:Végétal 8:Huile Essentielle

Extraction par expression à froid

Il s’agit du procédé d’extraction le plus simple et le plus limité. C’est une méthode artisanale qui est totalement abandonnée (figure 3). Les plantes sont pressées à froid (notamment les agrumes : citron, orange) de l’écorce ou des fruits (Benjilali B., 2004). Cette technique consiste à briser mécaniquement les poches oléifères de zestes frais d’agrumes pour libérer leur contenu aromatique. La rupture de la paroi des poches oléifères fait intervenir trois procédés: Etude bibliographique 9 – Une technique qui agit sur le fruit entier, elle utilise des machines exerçant une action abrasive. – Une technique qui agit sur le fruit sans endocarpe. Elle utilise des machines exerçant une pression suffisante pour libérer l’essence. – Un troisième procédé permet d’extraire en une seule opération l’essence et le jus sans mélanger les deux produits (Garnero J., 1991). Le produit obtenu se nomme « essence » et non huile essentielle, car aucune modification chimique liée à des solvants ou à la vapeur d’eau n’a lieu (Couic-Marinier F et al., 2013 ; Lamendin H., 2004). Figure 3 : Schéma du montage de l’extraction par la pression à froid (Farhat. A ., 2010). 

Extraction par micro-ondes

Au début des années 1990 est apparue une toute nouvelle technique appelée hydrodistillation par micro-ondes sous vide (Figure 4). Dans ce procédé, la matrice végétale est chauffée par microondes dans une enceinte close dans laquelle la pression est réduite de manière séquentielle. Les composés volatils sont entraînés par la vapeur d’eau formée à partir de l’eau propre à la plante. Ils sont ensuite récupérés à l’aide des procédés classiques de condensation, refroidissement et décantation (Zenasni., 2014). Etude bibliographique 10 Figure 4 : Schéma du montage de l’extraction par micro-onde. (https://www.google.dz/ huile-essentielle2013.e-monsite.com%2Fpages%2Fi-1%2Fcat-). 

Extraction par CO2 supercritique 

L’originalité de cette technique repose sur le solvant utilisé: il s’agit du CO2 en phase supercritique. L’extraction consiste à comprimer le dioxyde de carbone à des pressions et à des températures au-delà de son point critique (P=72.8 bars et T= 31.1°C). A l’état supercritique, le CO2 n’est ni liquide, ni gazeux, et cela lui confère un excellent pouvoir d’extraction, modulable à volonté en jouant sur la température de mise en œuvre. Les fluides supercritiques comme le CO2 sont de bons solvants à l’état supercritique, et de mauvais solvants à l’état gazeux (Peron L., 1992). Les avantages de ce procédé sont les suivants (figure 5) :  Le CO2 est totalement inerte chimiquement, il est naturel, non toxique et peu coûteux (Bruneton J., 1999 ; Wichtel M et al., 1999).  En fin de cycle, la séparation entre le solvant d’extraction et le soluté pour obtenir l’extrait est facile (simple détente qui ramène le CO2 à l’état gazeux), avec une récupération quasitotale et peu coûteuse (Bruneton J., 1999 ) ;  L’extraction des huiles essentielles par le CO2 supercritique fournit des huiles de très bonne qualité et en temps d’extraction relativement court par rapport aux méthodes classiques (Scheffer., 1996). Cependant l’installation industrielle de ce procédé reste onéreuse, et l’appareillage est encore envahissant.  Figure5 : Schéma du montage de l’extraction par CO2 supercritique. (https://www.google.dz.soin-et-nature.com%2Fles-differentes-techniques-pour-obtenirdes-huiles-essentielles). En conclusion, il n’existe pas de procédé meilleur que d’autre. Chaque méthode possède sa propre indication selon le végétal ou la partie du végétal et l’utilisation du produit obtenu commande ainsi que l’aspect économique qui est tout aussi important (Collin G., 2000). I-8- Méthodes d’évaluation de l’activité antibactérienne : La détermination du pouvoir antibactérien des huiles essentielles fait appel à plusieurs techniques expérimentales. Cependant, ces méthodes utilisées donnent parfois des résultats différents selon les conditions opératoires expérimentales pour chaque manipulateur (Surk., 2003). L’insolubilité des huiles essentielles dans l’eau et d’une manière générale dans les milieux aqueux largement utilisée en microbiologie, est une des explications de la variété des techniques d’évaluation, selon la souche bactérienne, l’huile essentielle et l’application choisie, divers techniques peuvent être mis en œuvre. I-8-1- Technique de diffusion en disque ou aromatogramme : C’est une méthode de mesure in vitro du pouvoir antibactérien des huiles essentielles (Girault., 1971). Cet examen est équivalent à un antibiogramme où les antibiotiques sont remplacés par des essences préalablement sélectionnées et reconnues. Il s’agit d’une méthode en milieu Muller-Hinton réalisée dans une boîte de Pétri. Le contact se fait par l’intermédiaire d’un disque de papier (de cellulose, Wattman ou filtre) de 6 mm sur lequel est disposé une Etude bibliographique 12 quantité donnée d’huile essentielle (Bondi., 1993). Après ensemencement et incubation, les diamètres des zones d’inhibition sont mesurés. Pour cette technique, la sensibilité de la bactérie testée peut être évaluée selon le diamètre d’inhibition obtenu. En effet, la sensibilité d’une bactérie est nulle pour un diamètre inférieur ou égal à 8 mm. Elle est limitée pour un diamètre compris entre 8 et 14 mm, et moyenne pour un diamètre entre 14 et 20 mm. Pour un diamètre supérieur ou égale à 20 mm le germe est très sensible (Duraffourd., 1990). I-8-2- Technique de diffusion en puits : Un puits (d’environ 6mm) est creusé au centre de la gélose dans lequel sera coulée une quantité d’huile essentielle pure ou diluée. Après incubation, des zones d’inhibition de croissance bactérienne sont obtenues (pour les huiles actives) et mesurées (Dorman., 2000). Pour cette technique, la sensibilité des bactéries est évaluée de la même façon que l’aromatogramme. I-8-3- Technique des micro-atmosphères : Cette méthode consiste à déposer un disque de papier filtre imprégné de l’huile essentielle au centre du couvercle d’une boite de Pétri, sans que l’huile essentielle entre en contact avec la gélose ensemencée par les bactéries. La boite est hermétiquement fermée et placée couvercle en bas à l’étuve à 37°C. Il se produit une évaporation des substances volatiles dans l’enceinte de la boite et les cellules sensibles de l’inoculum sont inhibées, donc l’essence n’agit qu’à l’état des vapeurs qu’elle développe à 37°C. La lecture du test porte donc sur la croissance ou non de l’inoculum (Benjilali et al, 1986).