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Activité
antioxydante
Origanum vulgare L.
DR NORA MAHFOUF
1
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
I. Aperçu bibliographique
Introduction
Actuellement, plusieurs questions sont soulevées concernant la sécurité des produits
chimiques utilisés en médecine ou dans l’industrie alimentaire. En effet, la peroxydation des
lipides au cours des processus de fabrication et de stockage des aliments sous l’action des
radicaux libres conduit à la perte de la qualité et de la sécurité des aliments. Les antioxydants
de synthèse, généralement utilisés en industrie alimentaire pour retarder l’oxydation des
lipides, sont suspectés d’avoir des effets néfastes sur la santé du consommateur (Ames, 1983 ;
Wang et al., 2008).
Les espèces réactives oxygénées et azotées ROS / RNS sont produites en continu dans le
corps humain et elles sont contrôlées par les enzymes endogènes (superoxyde dismutase,
glutathion peroxydase, la catalase). Quand il y’a une surproduction de ces espèces, suite à une
exposition à des substances oxydantes externes ou un déséquilibre dans les mécanismes de
défense, les dommages aux biomolécules majeures (ADN, acides aminés, lipides, protéines)
peuvent survenir, ce qui donne lieu au stress oxydatif qui est impliqué dans de très nombreux
mécanismes pathologiques, notamment ceux dus au vieillissement, tels que l’athérosclérose,
le cancer, le diabète, les maladies auto-immunes ou encore les maladies de Parkinson et
d’Alzheimer (Aruoma,1998 ; Salvi et al., 2002). L’utilisation des antioxydants de synthèse
dans les domaines agroalimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques qui devait apporter une
solution à cette situation a été largement décriée ces dernières années. En effet, l’utilisation
les antioxydants synthétiques sont suspectés à long terme d’effets tétragènes, mutagènes et
cancérigènes (Chavéron, 1999).
De nombreuses recherches sont effectuées à travers le monde pour trouver des antioxydants
nouveaux et sûrs afin de prévenir les réactions oxydantes de détérioration des aliments gras, et
de minimiser les dommages causés par ces réactions oxydantes sur les membranes des
cellules vivantes.
Dans ce but, l’utilisation des plantes représente un potentiel inestimable pour la recherche de
nouvelles substances à pouvoir antioxydant. Ainsi les huiles essentielles et les extraits
organiques, suscitent un intérêt croissant comme source potentielle de molécules naturelles
bioactives pouvant être employées comme alternatives à certaines substances synthétiques
(Bruneton, 1999).
Ce sujet nous a semblé d’autant plus intéressant que la flore Algérienne est extrêmement riche
en plantes aromatiques. L’objectif de ce chapitre est de mettre en évidence l’activité
antioxydante de l’HE d’O.vulgare.
2
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
1. LE STRESS OXYDATIF
1.1. L‘activité antioxydante
L’activité antioxydante d’un composé correspond à sa capacité à résister à l’oxydation.
Les antioxydants les plus connus sont le β-carotène (provitamine A), l’acide ascorbique
(vitamine C), le tocophérol (vitamine E) ainsi que les composés phénoliques. En effet, la
plupart des antioxydants de synthèse ou d’origine naturelle possèdent des groupes
hydroxyphénoliques dans leurs structures et les propriétés antioxydantes sont attribuées en
partie, à la capacité de ces composés à piéger les radicaux libres tels que les radicaux
hydroxyles (OH) et superoxydes (O2) (Rice-Evans et al., 1995 ; Bartosz, G.2003. ) .
1 .
2
. Les radicaux libres
Les radicaux libres sont omniprésents dans notre corps et sont générés par des
processus physiologiques normaux y compris le métabolisme aérobie et de réponses
inflammatoires, pour éliminer les microorganismes pathogènes envahisseurs. Les radicaux
libres sont des espèces très réactives compte tenue de l’existence d’au moins un électron libre
sur leur orbitale électronique externe (Govindarajan et al., 2005). Parce que les radicaux
libres peuvent également causer des dommages cellulaires, plusieurs moyens de défense ont
évolué pour protéger nos cellules contre les radicaux et pour réparer les dommages de l'ADN
(Hussain et al., 2003).
1.3. Définition du stress oxydatif
Le déséquilibre entre la production de radicaux libres et de métabolites réactifs, que
l'on appelle des oxydants ou des espèces réactives de l'oxygène (ROS), et leur élimination par
des mécanismes de protection, dénommés antioxydants est appelé stress oxydatif (Reuter et
al., 2010). La balance oxydative définit donc l’équilibre entre les espèces réactives de
l'oxygène et les espèces antioxydantes. En médecine la balance oxydative est un concept pour
maintenir l’organisme en bonne santé (Davies, 2000; Finkel et Holbrook, 2000). Son
déséquilibre est sujet de nombreux problèmes comme les maladies cardiovasculaires et
neurodégénératives (Heim et al., 2002; Noguchi, 2002) (Fig. 3).. Cette balance est
dynamique et est maintenue dans son bon équilibre par des mécanismes enzymatiques ou par
des apports extérieurs de molécules très actives (Noguchi, 2002).
Dans les conditions normales, les antioxydants doivent être plus importants que les
prooxydants, mais en conditions d'oxydation, les pro-oxydants emportent sur les antioxydants,
qui peuvent conduire à de nombreuses maladies inflammatoires (Reuter et al., 2010) (Fig. 1).
3
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
Figure 1. Modèle d’équilibre entre les pro-oxydants et les antioxydants (www.jle.com.fr)
1.4. Mécanisme de production et d’élimination des ROS dans l’organisme
Les espèces réactives de l'oxygène à l’origine de la perturbation de l'homéostasie
cellulaire peuvent être produites à la fois par des sources endogènes à travers le cytochrome
P450 des mitochondries, les peroxysomes et les cellules inflammatoires, et par des sources
exogènes tel que le rayonnement, l'ozone, l’hyperoxie et les xénobiotiques.
Les mécanismes de défense contre la toxicité des espèces réactives de l'oxygène sont
nombreux (Govindarajan et al., 2005) et proviennent de diverses sources également. La
première source est endogène et est composée de protéines enzymatiques.
Nous avons le complexe enzymatique superoxyde dismutase (EC 1.15.1.1), la catalase
(EC 1.11.1.6) et le glutathion peroxydase qui jouent un rôle indispensable dans cette défense
(Matés and Sánchez-Jiménez, 1999). La seconde source, très importante, est l’alimentation
et la médecine à travers lesquelles des petites molécules sont consommées. Ce sont les
vitamines, les caroténoïdes, les flavonoïdes, les acides phénols, les coumarines, les quinones,
les alcaloïdes. Les parties les plus actives de ces molécules sont les hydroxyles libres, les
noyaux aromatiques, les doubles liaisons éthyléniques souvent conjuguées, qui permettent de
donner des électrons et de rester stables par mémorisation (Heim et al., 2002).
4
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
1.5. Les antioxydants
Un antioxydant peut être défini comme étant toute substance capable, à concentration
relativement faible, d’entrer en compétition avec d’autres substrats oxydables et ainsi retarder
ou empêcher l’oxydation de ces substrats (Berger, 2006). En d’autres termes, un antioxydant
est une substance qui, en faible concentration comparativement à la quantité des substances
oxydables telles les espèces oxygénées réactives (ROS), retarde significativement ou prévient
l’oxydation des substrats comme les lipides, les protéines et les carbohydrates. La production
excessive des espèces réactives de l’oxygène est responsable de dégâts cellulaires importants
notamment l’induction de ruptures et de mutations de l’ADN, la modification de structures
protéiques, la peroxydation des lipides, l’inactivation de diverses enzymes et l’oxydation des
sucres (Defraigne and Pincemail, 2008). In vitro, les méthodes antiradicalaires décrites par
Velázquez et al., en 2003 (DPPH) et par Re et al., en 1999 sont les plus souvent utilisées
pour évaluer l’activité antioxydante des molécules. Ainsi, par exemple, l’équation de la
réaction du DPPH avec une molécule RH peut s’écrire:
Figure 2. Réaction du DPPH avec une molécule donneuse de proton
5
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
Figure 3. Principales circonstances pathologiques d’a accompagnant d’un stress oxydant
primitif ou secondaire
Poumon
➢ Asthme
➢ ARDS
Vaisseau
➢ Athérosclérose
➢ Hypertention
Cerveau
➢ Chocs
➢ Parkinson
➢ ALS
➢ Azheimer
Cerveau
➢ Chocs
➢ Parkinson
➢ ALS
➢ Azheimer
Intestin
➢ Pancréalite
➢ Ulcère
➢ Maladie de
Crohn
➢ Ischérrie
Mucoviscidose
Oeuil
➢ Cataracte
➢ Rétinopathie
➢ Dégénérescence
maculaire
Articulation
➢ Rhumatismes
➢ Sport
Rein
➢ Transplantation
➢ IRC
Multi-organe
➢ Inflamations
➢ Intoxications
➢ Surcharge en fer
➢ Sida
➢ Alcoolisme
➢ Diabète
Peau
➢ Brûlures
➢ Vieillessement
➢ Psoriasis Cancer
Cœur
➢ Infractus
➢ Thrombolyse
➢ Cardiomyopathie
Erythrocyte
➢ Anémies
➢ Malaria
Radicaux
Libres
6
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
II. Matériel et méthodes
Dans notre étude, la mise en évidence de l’activité antioxydante in vitro de l’HE d’O.vulgare
est réalisée par la méthode du piégeage du radical libre DPPH.
1.Activité anti-radicalaire au DPPH
La méthode de DPPH° a d’abord été décrite par Blois en 1958, et a ensuite été
largement modifiée par de nombreux chercheurs (Pereira Nunes X et al., 2012). Le
DPPH° (1,1-diphényl -2- picrylhydrazyle) (C18H12N5O6 ; M= 394,33g/mole) est un
radical libre stable, de couleur violette qui réagit avec des composés qui peuvent donner
un atome d’hydrogène, mais il est sensible à la lumière, à l’oxygène, au pH et à la
nature du solvant utilisé (Schever R. et Godoy H. T., 2009).
➢ Principe
A température ambiante, le radical DPPH présente, en solution alcoolique, une intense
coloration violette qui disparaît au contact d’une substance donneuse de protons (Figure
4). Cette décoloration met en évidence le pouvoir antioxydant d’un échantillon par sa
capacité à piéger le radical libre et se traduit par une diminution de l’absorbance à 517
nm (Moon & Shibamoto, 2009).
Figure 4 .La structure du radical DPPH et sa réduction par un antioxydant (AO-H) (Boligon,
2014).
➢ Mode opératoire
La solution de DPPH a été préparée par la solubilisation de 2,4 mg de DPPH dans 100
ml de méthanol (elle ne se conserve pas plus de 4-5 jours à l’obscurité).
Un volume de 100 μl d’huile essentielle (à différentes concentrations) a été ajouté à 2
ml de la solution de DPPH. Le mélange réactionnel a été agité vigoureusement puis
incubé pendant 30 min à l’obscurité. Les absorbances ont été mesurées à 517 nm
contre le blanc (DPPH/méthanol).
Longueur d’onde (nm)
Antioxydant
Absorption
7
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
L’inhibition du radical libre DPPH par des antioxydants synthétiques de référence
(BHT, acide ascorbique) a également été réalisée dans les mêmes conditions.
NB : IL est nécessaire d’effectuer 3 répétitions pour chaque concentration de l’huile
essentielle.
➢ Expression des résultats
L’activité antiradicalaire exprime la capacité de l’antioxydant à piéger le
radical libre, elle a été estimée en pourcentage de décoloration du DPPH en solution
dans le méthanol.
L’absorbance lue est ensuite transformée en pourcentage d’inhibition par rapport à
l’absorbance de la solution témoin (Connan, 2004). Le pourcentage d’activité
antioxydante a été calculé selon l’équation suivante :
Sachant que Abs contrôle représente l’absorbance du blanc (DPPH/méthanol).
L’IC50 (inhibitory concentration 50% ; concentration inhibitrice à 50 %)
permet de calculer la concentration de l’échantillon testé nécessaire pour réduire 50 %
des radicaux DPPH. Elle est calculée graphiquement par la régression linéaire des
graphes tracés, pourcentages d’inhibition en fonction de différentes concentrations des
fractions utilisées (Bentabet, 2014).
➢ Les paramètres influençant la mesure au DPPH: (Ferhat, 2009).
Cette mesure se fait grâce à un spectrophotomètre visible, la solution est mise dans
une cuve d'1 cm de largeur avec un volume maximal de 4ml.
• Solvantet et pH:
En ce qui concerne le solvant à utiliser, la méthode semble fonctionner aussi bien avec
du méthanol ou l'éthanol qui interférent avec la réaction (ce sont les 2 solvants les plus
communaiment utilisés), tandis que l'utilisation d'extraits d'eau ou d' acétones semble
donner des valeurs inferieures (moindre).
Pour le pH, il a été suggéré que le système devrait être maintenu à un pH se situant dans
une fourchette de 0,5 à 6,5 à l'aide de tampon d'acétates mais, cette précaution semble
être abandonnée dans la pratique actuelle. En effet, il existe une grande incertitude dans
le sens du pH dans ces valeurs principalement en milieu organique tels que le méthanol
et l'éthanol.
• La concentration en DPPH:
En spectrophotométrie, la concentration en DPPH dans la cuvette doit être choisie de
façon à donner des valeurs d'absorbances inferieures à 01 (ce qui correspond à l'intensité
lumineuse que décroit en passant par l'échantillon).Cela suppose une concentration entre
50 à 100 µg/ml.
• Longueur d'onde: L'absorbance est mesurée à 517 nm, ce qui correspond au maximum
d'absorbance.
% d’inhibition = [Abs contrôle-Abs échantillon / Abs contrôle] x 100
8
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
III. Résultats et discussion
L’activité antioxydante de l’HE et d’O.vulgare L. est évaluée par le test de piégeage du
radical DPPH. Il est bien connu que quand une solution de DPPH est mélangée avec celle
d'une substance contenant des antioxydants, le radical libre stable DPPH (couleur violet
foncé) est converti en 1,1-diphényl-2-picryle hydrazine ce qui entraîne une décoloration
facilement mesurable par spectrophotométrie à 517 nm (Molyneux, 2004).
Les valeurs obtenues ont permis de tracer des courbes du pourcentage d’activité
antiradicalaire pour l’HE d’O.vulgare, l’acide ascorbique et le BHT. D’après les résultats
représentés dans la figure 5, on peut constater que l’activité antiradicalaire est dose
dépendante car elle est proportionnelle à l’augmentation de la concentration de nos
échantillons.
La cinétique du pourcentage d’activité antiradicalaire nous a permis de déterminer l’IC50, qui
correspond à la concentration d’huile essentielle, d’acide ascorbique ou du BHT nécessaire à
l’inhibition de 50% du DPPH présent dans le milieu. Notant que plus l’IC50 est faible plus
l’activité antioxydante du composé est importante. Les résultats des propriétés antioxydantes
de l’HE étudiée ainsi de la vitamine C et du BHT sont présentés dans le tableau 1. L'activité
est exprimée sous la forme de valeurs d’IC50.
Tableau 1. L’activité sacavenger du radical du DPPH par l’O.vulgare , l’acide ascorbique et
le BHT
Antioxydant IC 50 mg/ml
Huile essentielle d’O.vulgare 1.28±0.07
Acide Ascorbique 0.361±0.040
BHT 0.17±0.02
9
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
Figure 5. Activité antiradicalaire de l’HE d’O.vulgare, d’acide ascorbiique et du BHT.
(Chaque valeur représente la moyenne de trois essais)
Pourcentage d’inhibition. Les résultats obtenus lors du test de mesure de pourcentage d’inhibition du
radical DPPH sont enregistrés dans la figure 5. Il semble que le pourcentage d’inhibition du radical
libre augmente avec l’augmentation de la concentration soit pour l’acide ascorbique, le BHT ou pour
l’HE d’origan. On remarque que le pourcentage d’inhibition du radical libre pour l’HE est inférieur à
celui du BHT et de l’acide ascorbique.
Détermination d’IC50. L’IC50 est inversement lié à la capacité antioxydante d'un composé, car il
exprime la quantité d'antioxydant requise pour diminuer la concentration du radical libre de 50%. Plus
la valeur d’IC50 est basse, plus l'activité antioxydante d'un composé est grande. Les valeurs d’IC50
pour l’huile essentielle d’origan, l’acide ascorbique et le BHT sont indiquées dans la figure 2.
L’HE étudiée pouvait ramener le radical libre stable 2.2 diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) au
diphenylpicrylhydrazine jaune-coloré avec un IC50 de 1.28±0.07mg/ml montrant une activité
antioxydante inférieure à celle de la vitamine C (0.361±0.040 mg/ml) et du BHT
(0.17±0.02mg/ml). Il semble d’après ces résultats que le BHT est l’antioxydant le plus efficace.
Les valeurs de l’activité antioxydante calculées en pourcentages indiquent que l’HE
d’O.vulgare possède une bonne capacité inhibitrice (61,36%), mais il reste moins actif par
rapport aux BHT (96,92 %) et la vitamine C (83,90 %).
Les deux test utilisé nous montrent que l’HE d’O.vulgare est un bon donneur d’hydrogène,
capable de piéger les radicaux libres (DPPH) .Cette propriété lui confère la capacité de lutter
contre les effets nocifs des radicaux libres sur l’organisme ainsi que l’aptitude à protéger les
lipides membranaires et les produits alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques contre la
détérioration en arrêtant la réaction en chaîne de la peroxydation lipidique.
0
20
40
60
80
100
120
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
%
Pouvoir
antiradicalaire
Concentration mg/ml
Essential oil
Ascorbic acid
BHT
H E
Acide Ascorbique
BHT
10
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
L’évaluation de l’activité antioxydante la méthode de piégeage du radical libre DPPH
est une procédure commune, dans laquelle l’activité antioxydante de l’échantillon étudié est
estimée par le degré de décoloration de la solution du DPPH. Ce chromogène violet est facile
à utiliser avec une grande sensibilité, permet l’analyse rapide de l’activité antioxydante d’un
grand nombre d’échantillons et donne des résultats reproductibles (Gulçin et al., 2010).
Dans la présente étude, la méthode du DPPH° a été développée pour évaluer le pouvoir
antioxydant de l’HE d’O.vulgare L., deux antioxydants de références ont été aussi testés : l’acide
ascorbique et le BHT. Nos résultats ont été exprimés par la mesure de la concentration efficace
(IC50). Cette dernière est la concentration de l’échantillon qui est nécessaire pour inhiber la
concentration (ou l’absorbance) du DPPH° à 50%. Sachant que, la valeur d’IC50 est
inversement proportionnelle au pouvoir antioxydant.
Dans la présente étude, l’IC50 de l’huile essentielle d’ O.vulgare a été estimé à
1.28±0.07mg/ml mg/ml. Ce résultat témoigne d’une capacité réductrice modeste comparée à
celle de la littérature. Une étude menée par Sari et al. (2006) sur différentes populations d’O.
glandulosum d’Algérie (Sétif, Bejaia, Biskra, M’sila et Bordj Bou Arreridj) a démontré le fort
pouvoir antioxydant des HEs qui ont donné des IC50 variant de 16.2 à 26.7 μg/ml. Aussi,
Mechergui et al. (2010) ont enregistré une valeur d’IC50 de l’HE de cette même plante issue
de deux régions de Tunisie à 105.29 mg/L et 142.86 mg/L. Cependant une autre étude
tunisienne sur l’huile essentielle de cette plante a montré une activité antioxydante avec
l’IC50 625 μg/ml (Béjaoui et al., 2013a). Une autre étude faite sur l’HE d’O.vulgare qui
pousse au Maroc a montré la forte activité aniradicalaire de l’HE étudié avec la méthode de
DPPH, ils ont enregistrée une valeur d’IC50 égale à 60.1 ± 3.3 mg/L (El Babili et al., 2011 ).
L’HE d’origan a été étudiée pour son potential antioxidant. Plusieurs méthodes ont été
utilisées pour conclure qu’elle était une source potentielle d’antioxydants naturels pour
l’industrie alimentaire. Cependant, cette activité semble être relativement faible par rapport à
celles de l’alpha-tocophérol, de l’acide ascorbique ou du BHT, actuellement utilisés dans
l’industrie alimentaire (Kulisic et al., 2004).
L’activité biologique d’une huile essentielle est liée à sa composition chimique, aux
groupes fonctionnels des composés majoritaires (alcools, phénols, composés terpéniques et
cétoniques) et à leurs effets synergiques.
L’analyse chimique de notre HE contient des monoterpènes à des taux assez élevés.
Dans une étude antérieure, les huiles avec une prédominance monoterpènique ont montré une
activité assez modeste (Gachkar et al., 2007). En contradiction avec les travaux de Tepe et
al, (2004), où ils ont démontré une grande activité antioxydante des huiles essentielles
contenant des monoterpènes et / ou des sesquiterpènes oxygénés. Ainsi une corrélation existe
entre l’activité antioxydante des essences et la teneur de monoterpènes oxygénés (Miladi et
al., 2013).
Les études sur la composition chimique des huiles essentielles des plantes aromatiques
en relation avec le screening de leurs activités biologiques sont abondantes. Il est établi dans
de nombreux travaux que l’activité d’une huile essentielle est en rapport avec les composés
majoritaires et les possibles effets synergiques entre les constituants (Oussou et al., 2010 ;
Saint, 2003, Kalemba &Kunicka, 2003).
11
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
En effet, il a été démontré que les constituants responsables de l’activité antioxydante
des huiles essentielles sont généralement des composés oxygénés comme les phénols, les
alcools et les cétones.
Le présent travail a révélé que les deux monoterpènes phénoliques, thymol et carvacrol
sont les plus actifs que les autres composés testés. Ces composés ont démontré un puissant
effet piégeur vis à vis du DPPH• avec des CI50 comparables de l’ordre de 220,21±4,5 et
222,97±3,77 µg/ml respectivement. De même l’étude réalisée par Mastelic et al a montré
que ces deux composés phénoliques possèdent une capacité antiradicalaire importante avec
des CI50 de l’ordre de 269 et 267 µg/ml respectivement et d’autre part Tepe et ses
collaborateurs (Tepe et al,. 2004) ont prouvé que le thymol est capable de piéger
significativement le radical DPPH• et avec une CI50 de l’ordre de 162 µg/ml.
Les deux monoterpènes aliphatiques testés, l’α-pinène et le P-cymene ne possèdent pas
des propriétés antiradicalaire, et l’étude de Kulisic et al a révélé aussi que le P-cymene n’est
pas actif vis-à-vis du DPPH• , et d’autre part la fraction des composés oxygénés d’huile
essentielle de l’Origanum vulgare L a montré une excellente activité dans le système de
DPPH , mais la fraction des hydrocarbures ne possède pas des propriétés antiradicalaire.
Chung et collaborateurs (1998) ont précisé dans leur revue que le potentiel
anticarcinogenique ou antimutagenique des tanins pourrait être lié à leur propriété
antioxydante. Par conséquent, les composés phénoliques présents dans les plantes médicinales
et leurs propriétés antioxydantes pourraient jouer un rôle important dans la prévention ou le
traitement du cancer.
De nombreux travaux sur les huiles essentielles d’une grande variété de plantes
aromatiques ont révélé que le pouvoir antioxydant est dû à la présence de composés qui
comportent le groupement hydroxyle (Brand-Williams et al., 1995 ; Yanishlieva et al., 1999
; Sayed & Fayed, 2009). Cette activité antiradicalaire est plus importante en présence des
phénols et des alcools terpéniques que des cétones ou des sesquiterpènes dans la composition
chimique des huiles essentielles (Watt & Breyer-Brandwijk, 1962 ; Rajeswara Rao et al.,
1996 ; Baratta et al., 1998 ; Latte & Kolodziej, 2004 ; Sayed & Fayed, 2009).
Les molécules antioxydantes contenues dans les HE possèdent des propriétés
biologiques diverses telles que les actions : anti-inflammatoires, anti-athéroscléroses et
anticancérogènes. Ces propriétés peuvent être liées à leurs activités antioxydantes (Chung et
al., 1998).
L’inflammation et le stress oxydatif sont des phénomènes associés à la progression du
cancer, mais seraient aussi probablement associés à sa genèse (Valko et al., 2004 ;Nowsheen
et al., 2012).
Bouyahya et al (2016) L’augmentation des radicaux libres et du stress oxydatif dans
la cellule cancéreuse ont un effet antitumoral. Plusieurs constituants terpéniques des HE tels
que le β-caryophyllène peuvent induire spécifiquement la production des ROS (reactives
oxygen species) dans les mitochondries des cellules cancéreuses sans augmenter le niveau du
stress oxydatif dans les cellules normales (Park et al., 2011). Le thymol semble produire un
radical phénoxy, un intermédiaire stable, qui génère des radicaux libres et des dérivés oxydés
de quinones, qui sont associés à la mort des cellules de mélanome et d’ostéosarcome
12
Chapitre 6 : Activité Antioxydante
(Satooka et Kubo, 2012 ; Chang et al., 2011 ). De plus, Deb Dipanwita et al. ont démontré
que le thymol augmente la production de peroxyde d’hydrogène dans les mitochondries des
cellules cancéreuses (Deb Dipanwita et al., 2011). L’eugénol produit également le stress
oxydatif dans les cellules cancéreuses et diminue les niveaux de glutathion (Vidhya et
Devaraj, 2011).
Bien qu’il y ait beaucoup d’études focalisées sur les propriétés biologiques des plantes
aromatiques et leurs huiles essentielles, les applications sur les aliments sont très peu (Raza et
al., 2009; Foda et al., 2010; Ghasemi et al., 2010). Ceci est dû en fait à la complexité de la
création de nouveaux conservateurs, efficaces et sûrs. Beaucoup de questions technologiques
devraient être soulevées avant que de nouveaux conservateurs naturels puissent être
considérés comme additifs. Le mécanisme d’action, la solubilité et la stabilité dans les
aliments, les impacts sur la saveur ou la couleur du produit et la concentration appropriée
requise sont importants pour les industries alimentaires. Dans beaucoup de cas des
antioxydants et antimicrobiens d'origine naturelle ont échoué à répondre à certaines de ces
questions (la solubilité, l'odeur et la couleur sont les limitations les plus communes).

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Activité antioxydante

  • 2.
  • 3. 1 Chapitre 6 : Activité Antioxydante I. Aperçu bibliographique Introduction Actuellement, plusieurs questions sont soulevées concernant la sécurité des produits chimiques utilisés en médecine ou dans l’industrie alimentaire. En effet, la peroxydation des lipides au cours des processus de fabrication et de stockage des aliments sous l’action des radicaux libres conduit à la perte de la qualité et de la sécurité des aliments. Les antioxydants de synthèse, généralement utilisés en industrie alimentaire pour retarder l’oxydation des lipides, sont suspectés d’avoir des effets néfastes sur la santé du consommateur (Ames, 1983 ; Wang et al., 2008). Les espèces réactives oxygénées et azotées ROS / RNS sont produites en continu dans le corps humain et elles sont contrôlées par les enzymes endogènes (superoxyde dismutase, glutathion peroxydase, la catalase). Quand il y’a une surproduction de ces espèces, suite à une exposition à des substances oxydantes externes ou un déséquilibre dans les mécanismes de défense, les dommages aux biomolécules majeures (ADN, acides aminés, lipides, protéines) peuvent survenir, ce qui donne lieu au stress oxydatif qui est impliqué dans de très nombreux mécanismes pathologiques, notamment ceux dus au vieillissement, tels que l’athérosclérose, le cancer, le diabète, les maladies auto-immunes ou encore les maladies de Parkinson et d’Alzheimer (Aruoma,1998 ; Salvi et al., 2002). L’utilisation des antioxydants de synthèse dans les domaines agroalimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques qui devait apporter une solution à cette situation a été largement décriée ces dernières années. En effet, l’utilisation les antioxydants synthétiques sont suspectés à long terme d’effets tétragènes, mutagènes et cancérigènes (Chavéron, 1999). De nombreuses recherches sont effectuées à travers le monde pour trouver des antioxydants nouveaux et sûrs afin de prévenir les réactions oxydantes de détérioration des aliments gras, et de minimiser les dommages causés par ces réactions oxydantes sur les membranes des cellules vivantes. Dans ce but, l’utilisation des plantes représente un potentiel inestimable pour la recherche de nouvelles substances à pouvoir antioxydant. Ainsi les huiles essentielles et les extraits organiques, suscitent un intérêt croissant comme source potentielle de molécules naturelles bioactives pouvant être employées comme alternatives à certaines substances synthétiques (Bruneton, 1999). Ce sujet nous a semblé d’autant plus intéressant que la flore Algérienne est extrêmement riche en plantes aromatiques. L’objectif de ce chapitre est de mettre en évidence l’activité antioxydante de l’HE d’O.vulgare.
  • 4. 2 Chapitre 6 : Activité Antioxydante 1. LE STRESS OXYDATIF 1.1. L‘activité antioxydante L’activité antioxydante d’un composé correspond à sa capacité à résister à l’oxydation. Les antioxydants les plus connus sont le β-carotène (provitamine A), l’acide ascorbique (vitamine C), le tocophérol (vitamine E) ainsi que les composés phénoliques. En effet, la plupart des antioxydants de synthèse ou d’origine naturelle possèdent des groupes hydroxyphénoliques dans leurs structures et les propriétés antioxydantes sont attribuées en partie, à la capacité de ces composés à piéger les radicaux libres tels que les radicaux hydroxyles (OH) et superoxydes (O2) (Rice-Evans et al., 1995 ; Bartosz, G.2003. ) . 1 . 2 . Les radicaux libres Les radicaux libres sont omniprésents dans notre corps et sont générés par des processus physiologiques normaux y compris le métabolisme aérobie et de réponses inflammatoires, pour éliminer les microorganismes pathogènes envahisseurs. Les radicaux libres sont des espèces très réactives compte tenue de l’existence d’au moins un électron libre sur leur orbitale électronique externe (Govindarajan et al., 2005). Parce que les radicaux libres peuvent également causer des dommages cellulaires, plusieurs moyens de défense ont évolué pour protéger nos cellules contre les radicaux et pour réparer les dommages de l'ADN (Hussain et al., 2003). 1.3. Définition du stress oxydatif Le déséquilibre entre la production de radicaux libres et de métabolites réactifs, que l'on appelle des oxydants ou des espèces réactives de l'oxygène (ROS), et leur élimination par des mécanismes de protection, dénommés antioxydants est appelé stress oxydatif (Reuter et al., 2010). La balance oxydative définit donc l’équilibre entre les espèces réactives de l'oxygène et les espèces antioxydantes. En médecine la balance oxydative est un concept pour maintenir l’organisme en bonne santé (Davies, 2000; Finkel et Holbrook, 2000). Son déséquilibre est sujet de nombreux problèmes comme les maladies cardiovasculaires et neurodégénératives (Heim et al., 2002; Noguchi, 2002) (Fig. 3).. Cette balance est dynamique et est maintenue dans son bon équilibre par des mécanismes enzymatiques ou par des apports extérieurs de molécules très actives (Noguchi, 2002). Dans les conditions normales, les antioxydants doivent être plus importants que les prooxydants, mais en conditions d'oxydation, les pro-oxydants emportent sur les antioxydants, qui peuvent conduire à de nombreuses maladies inflammatoires (Reuter et al., 2010) (Fig. 1).
  • 5. 3 Chapitre 6 : Activité Antioxydante Figure 1. Modèle d’équilibre entre les pro-oxydants et les antioxydants (www.jle.com.fr) 1.4. Mécanisme de production et d’élimination des ROS dans l’organisme Les espèces réactives de l'oxygène à l’origine de la perturbation de l'homéostasie cellulaire peuvent être produites à la fois par des sources endogènes à travers le cytochrome P450 des mitochondries, les peroxysomes et les cellules inflammatoires, et par des sources exogènes tel que le rayonnement, l'ozone, l’hyperoxie et les xénobiotiques. Les mécanismes de défense contre la toxicité des espèces réactives de l'oxygène sont nombreux (Govindarajan et al., 2005) et proviennent de diverses sources également. La première source est endogène et est composée de protéines enzymatiques. Nous avons le complexe enzymatique superoxyde dismutase (EC 1.15.1.1), la catalase (EC 1.11.1.6) et le glutathion peroxydase qui jouent un rôle indispensable dans cette défense (Matés and Sánchez-Jiménez, 1999). La seconde source, très importante, est l’alimentation et la médecine à travers lesquelles des petites molécules sont consommées. Ce sont les vitamines, les caroténoïdes, les flavonoïdes, les acides phénols, les coumarines, les quinones, les alcaloïdes. Les parties les plus actives de ces molécules sont les hydroxyles libres, les noyaux aromatiques, les doubles liaisons éthyléniques souvent conjuguées, qui permettent de donner des électrons et de rester stables par mémorisation (Heim et al., 2002).
  • 6. 4 Chapitre 6 : Activité Antioxydante 1.5. Les antioxydants Un antioxydant peut être défini comme étant toute substance capable, à concentration relativement faible, d’entrer en compétition avec d’autres substrats oxydables et ainsi retarder ou empêcher l’oxydation de ces substrats (Berger, 2006). En d’autres termes, un antioxydant est une substance qui, en faible concentration comparativement à la quantité des substances oxydables telles les espèces oxygénées réactives (ROS), retarde significativement ou prévient l’oxydation des substrats comme les lipides, les protéines et les carbohydrates. La production excessive des espèces réactives de l’oxygène est responsable de dégâts cellulaires importants notamment l’induction de ruptures et de mutations de l’ADN, la modification de structures protéiques, la peroxydation des lipides, l’inactivation de diverses enzymes et l’oxydation des sucres (Defraigne and Pincemail, 2008). In vitro, les méthodes antiradicalaires décrites par Velázquez et al., en 2003 (DPPH) et par Re et al., en 1999 sont les plus souvent utilisées pour évaluer l’activité antioxydante des molécules. Ainsi, par exemple, l’équation de la réaction du DPPH avec une molécule RH peut s’écrire: Figure 2. Réaction du DPPH avec une molécule donneuse de proton
  • 7. 5 Chapitre 6 : Activité Antioxydante Figure 3. Principales circonstances pathologiques d’a accompagnant d’un stress oxydant primitif ou secondaire Poumon ➢ Asthme ➢ ARDS Vaisseau ➢ Athérosclérose ➢ Hypertention Cerveau ➢ Chocs ➢ Parkinson ➢ ALS ➢ Azheimer Cerveau ➢ Chocs ➢ Parkinson ➢ ALS ➢ Azheimer Intestin ➢ Pancréalite ➢ Ulcère ➢ Maladie de Crohn ➢ Ischérrie Mucoviscidose Oeuil ➢ Cataracte ➢ Rétinopathie ➢ Dégénérescence maculaire Articulation ➢ Rhumatismes ➢ Sport Rein ➢ Transplantation ➢ IRC Multi-organe ➢ Inflamations ➢ Intoxications ➢ Surcharge en fer ➢ Sida ➢ Alcoolisme ➢ Diabète Peau ➢ Brûlures ➢ Vieillessement ➢ Psoriasis Cancer Cœur ➢ Infractus ➢ Thrombolyse ➢ Cardiomyopathie Erythrocyte ➢ Anémies ➢ Malaria Radicaux Libres
  • 8. 6 Chapitre 6 : Activité Antioxydante II. Matériel et méthodes Dans notre étude, la mise en évidence de l’activité antioxydante in vitro de l’HE d’O.vulgare est réalisée par la méthode du piégeage du radical libre DPPH. 1.Activité anti-radicalaire au DPPH La méthode de DPPH° a d’abord été décrite par Blois en 1958, et a ensuite été largement modifiée par de nombreux chercheurs (Pereira Nunes X et al., 2012). Le DPPH° (1,1-diphényl -2- picrylhydrazyle) (C18H12N5O6 ; M= 394,33g/mole) est un radical libre stable, de couleur violette qui réagit avec des composés qui peuvent donner un atome d’hydrogène, mais il est sensible à la lumière, à l’oxygène, au pH et à la nature du solvant utilisé (Schever R. et Godoy H. T., 2009). ➢ Principe A température ambiante, le radical DPPH présente, en solution alcoolique, une intense coloration violette qui disparaît au contact d’une substance donneuse de protons (Figure 4). Cette décoloration met en évidence le pouvoir antioxydant d’un échantillon par sa capacité à piéger le radical libre et se traduit par une diminution de l’absorbance à 517 nm (Moon & Shibamoto, 2009). Figure 4 .La structure du radical DPPH et sa réduction par un antioxydant (AO-H) (Boligon, 2014). ➢ Mode opératoire La solution de DPPH a été préparée par la solubilisation de 2,4 mg de DPPH dans 100 ml de méthanol (elle ne se conserve pas plus de 4-5 jours à l’obscurité). Un volume de 100 μl d’huile essentielle (à différentes concentrations) a été ajouté à 2 ml de la solution de DPPH. Le mélange réactionnel a été agité vigoureusement puis incubé pendant 30 min à l’obscurité. Les absorbances ont été mesurées à 517 nm contre le blanc (DPPH/méthanol). Longueur d’onde (nm) Antioxydant Absorption
  • 9. 7 Chapitre 6 : Activité Antioxydante L’inhibition du radical libre DPPH par des antioxydants synthétiques de référence (BHT, acide ascorbique) a également été réalisée dans les mêmes conditions. NB : IL est nécessaire d’effectuer 3 répétitions pour chaque concentration de l’huile essentielle. ➢ Expression des résultats L’activité antiradicalaire exprime la capacité de l’antioxydant à piéger le radical libre, elle a été estimée en pourcentage de décoloration du DPPH en solution dans le méthanol. L’absorbance lue est ensuite transformée en pourcentage d’inhibition par rapport à l’absorbance de la solution témoin (Connan, 2004). Le pourcentage d’activité antioxydante a été calculé selon l’équation suivante : Sachant que Abs contrôle représente l’absorbance du blanc (DPPH/méthanol). L’IC50 (inhibitory concentration 50% ; concentration inhibitrice à 50 %) permet de calculer la concentration de l’échantillon testé nécessaire pour réduire 50 % des radicaux DPPH. Elle est calculée graphiquement par la régression linéaire des graphes tracés, pourcentages d’inhibition en fonction de différentes concentrations des fractions utilisées (Bentabet, 2014). ➢ Les paramètres influençant la mesure au DPPH: (Ferhat, 2009). Cette mesure se fait grâce à un spectrophotomètre visible, la solution est mise dans une cuve d'1 cm de largeur avec un volume maximal de 4ml. • Solvantet et pH: En ce qui concerne le solvant à utiliser, la méthode semble fonctionner aussi bien avec du méthanol ou l'éthanol qui interférent avec la réaction (ce sont les 2 solvants les plus communaiment utilisés), tandis que l'utilisation d'extraits d'eau ou d' acétones semble donner des valeurs inferieures (moindre). Pour le pH, il a été suggéré que le système devrait être maintenu à un pH se situant dans une fourchette de 0,5 à 6,5 à l'aide de tampon d'acétates mais, cette précaution semble être abandonnée dans la pratique actuelle. En effet, il existe une grande incertitude dans le sens du pH dans ces valeurs principalement en milieu organique tels que le méthanol et l'éthanol. • La concentration en DPPH: En spectrophotométrie, la concentration en DPPH dans la cuvette doit être choisie de façon à donner des valeurs d'absorbances inferieures à 01 (ce qui correspond à l'intensité lumineuse que décroit en passant par l'échantillon).Cela suppose une concentration entre 50 à 100 µg/ml. • Longueur d'onde: L'absorbance est mesurée à 517 nm, ce qui correspond au maximum d'absorbance. % d’inhibition = [Abs contrôle-Abs échantillon / Abs contrôle] x 100
  • 10. 8 Chapitre 6 : Activité Antioxydante III. Résultats et discussion L’activité antioxydante de l’HE et d’O.vulgare L. est évaluée par le test de piégeage du radical DPPH. Il est bien connu que quand une solution de DPPH est mélangée avec celle d'une substance contenant des antioxydants, le radical libre stable DPPH (couleur violet foncé) est converti en 1,1-diphényl-2-picryle hydrazine ce qui entraîne une décoloration facilement mesurable par spectrophotométrie à 517 nm (Molyneux, 2004). Les valeurs obtenues ont permis de tracer des courbes du pourcentage d’activité antiradicalaire pour l’HE d’O.vulgare, l’acide ascorbique et le BHT. D’après les résultats représentés dans la figure 5, on peut constater que l’activité antiradicalaire est dose dépendante car elle est proportionnelle à l’augmentation de la concentration de nos échantillons. La cinétique du pourcentage d’activité antiradicalaire nous a permis de déterminer l’IC50, qui correspond à la concentration d’huile essentielle, d’acide ascorbique ou du BHT nécessaire à l’inhibition de 50% du DPPH présent dans le milieu. Notant que plus l’IC50 est faible plus l’activité antioxydante du composé est importante. Les résultats des propriétés antioxydantes de l’HE étudiée ainsi de la vitamine C et du BHT sont présentés dans le tableau 1. L'activité est exprimée sous la forme de valeurs d’IC50. Tableau 1. L’activité sacavenger du radical du DPPH par l’O.vulgare , l’acide ascorbique et le BHT Antioxydant IC 50 mg/ml Huile essentielle d’O.vulgare 1.28±0.07 Acide Ascorbique 0.361±0.040 BHT 0.17±0.02
  • 11. 9 Chapitre 6 : Activité Antioxydante Figure 5. Activité antiradicalaire de l’HE d’O.vulgare, d’acide ascorbiique et du BHT. (Chaque valeur représente la moyenne de trois essais) Pourcentage d’inhibition. Les résultats obtenus lors du test de mesure de pourcentage d’inhibition du radical DPPH sont enregistrés dans la figure 5. Il semble que le pourcentage d’inhibition du radical libre augmente avec l’augmentation de la concentration soit pour l’acide ascorbique, le BHT ou pour l’HE d’origan. On remarque que le pourcentage d’inhibition du radical libre pour l’HE est inférieur à celui du BHT et de l’acide ascorbique. Détermination d’IC50. L’IC50 est inversement lié à la capacité antioxydante d'un composé, car il exprime la quantité d'antioxydant requise pour diminuer la concentration du radical libre de 50%. Plus la valeur d’IC50 est basse, plus l'activité antioxydante d'un composé est grande. Les valeurs d’IC50 pour l’huile essentielle d’origan, l’acide ascorbique et le BHT sont indiquées dans la figure 2. L’HE étudiée pouvait ramener le radical libre stable 2.2 diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) au diphenylpicrylhydrazine jaune-coloré avec un IC50 de 1.28±0.07mg/ml montrant une activité antioxydante inférieure à celle de la vitamine C (0.361±0.040 mg/ml) et du BHT (0.17±0.02mg/ml). Il semble d’après ces résultats que le BHT est l’antioxydant le plus efficace. Les valeurs de l’activité antioxydante calculées en pourcentages indiquent que l’HE d’O.vulgare possède une bonne capacité inhibitrice (61,36%), mais il reste moins actif par rapport aux BHT (96,92 %) et la vitamine C (83,90 %). Les deux test utilisé nous montrent que l’HE d’O.vulgare est un bon donneur d’hydrogène, capable de piéger les radicaux libres (DPPH) .Cette propriété lui confère la capacité de lutter contre les effets nocifs des radicaux libres sur l’organisme ainsi que l’aptitude à protéger les lipides membranaires et les produits alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques contre la détérioration en arrêtant la réaction en chaîne de la peroxydation lipidique. 0 20 40 60 80 100 120 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 % Pouvoir antiradicalaire Concentration mg/ml Essential oil Ascorbic acid BHT H E Acide Ascorbique BHT
  • 12. 10 Chapitre 6 : Activité Antioxydante L’évaluation de l’activité antioxydante la méthode de piégeage du radical libre DPPH est une procédure commune, dans laquelle l’activité antioxydante de l’échantillon étudié est estimée par le degré de décoloration de la solution du DPPH. Ce chromogène violet est facile à utiliser avec une grande sensibilité, permet l’analyse rapide de l’activité antioxydante d’un grand nombre d’échantillons et donne des résultats reproductibles (Gulçin et al., 2010). Dans la présente étude, la méthode du DPPH° a été développée pour évaluer le pouvoir antioxydant de l’HE d’O.vulgare L., deux antioxydants de références ont été aussi testés : l’acide ascorbique et le BHT. Nos résultats ont été exprimés par la mesure de la concentration efficace (IC50). Cette dernière est la concentration de l’échantillon qui est nécessaire pour inhiber la concentration (ou l’absorbance) du DPPH° à 50%. Sachant que, la valeur d’IC50 est inversement proportionnelle au pouvoir antioxydant. Dans la présente étude, l’IC50 de l’huile essentielle d’ O.vulgare a été estimé à 1.28±0.07mg/ml mg/ml. Ce résultat témoigne d’une capacité réductrice modeste comparée à celle de la littérature. Une étude menée par Sari et al. (2006) sur différentes populations d’O. glandulosum d’Algérie (Sétif, Bejaia, Biskra, M’sila et Bordj Bou Arreridj) a démontré le fort pouvoir antioxydant des HEs qui ont donné des IC50 variant de 16.2 à 26.7 μg/ml. Aussi, Mechergui et al. (2010) ont enregistré une valeur d’IC50 de l’HE de cette même plante issue de deux régions de Tunisie à 105.29 mg/L et 142.86 mg/L. Cependant une autre étude tunisienne sur l’huile essentielle de cette plante a montré une activité antioxydante avec l’IC50 625 μg/ml (Béjaoui et al., 2013a). Une autre étude faite sur l’HE d’O.vulgare qui pousse au Maroc a montré la forte activité aniradicalaire de l’HE étudié avec la méthode de DPPH, ils ont enregistrée une valeur d’IC50 égale à 60.1 ± 3.3 mg/L (El Babili et al., 2011 ). L’HE d’origan a été étudiée pour son potential antioxidant. Plusieurs méthodes ont été utilisées pour conclure qu’elle était une source potentielle d’antioxydants naturels pour l’industrie alimentaire. Cependant, cette activité semble être relativement faible par rapport à celles de l’alpha-tocophérol, de l’acide ascorbique ou du BHT, actuellement utilisés dans l’industrie alimentaire (Kulisic et al., 2004). L’activité biologique d’une huile essentielle est liée à sa composition chimique, aux groupes fonctionnels des composés majoritaires (alcools, phénols, composés terpéniques et cétoniques) et à leurs effets synergiques. L’analyse chimique de notre HE contient des monoterpènes à des taux assez élevés. Dans une étude antérieure, les huiles avec une prédominance monoterpènique ont montré une activité assez modeste (Gachkar et al., 2007). En contradiction avec les travaux de Tepe et al, (2004), où ils ont démontré une grande activité antioxydante des huiles essentielles contenant des monoterpènes et / ou des sesquiterpènes oxygénés. Ainsi une corrélation existe entre l’activité antioxydante des essences et la teneur de monoterpènes oxygénés (Miladi et al., 2013). Les études sur la composition chimique des huiles essentielles des plantes aromatiques en relation avec le screening de leurs activités biologiques sont abondantes. Il est établi dans de nombreux travaux que l’activité d’une huile essentielle est en rapport avec les composés majoritaires et les possibles effets synergiques entre les constituants (Oussou et al., 2010 ; Saint, 2003, Kalemba &Kunicka, 2003).
  • 13. 11 Chapitre 6 : Activité Antioxydante En effet, il a été démontré que les constituants responsables de l’activité antioxydante des huiles essentielles sont généralement des composés oxygénés comme les phénols, les alcools et les cétones. Le présent travail a révélé que les deux monoterpènes phénoliques, thymol et carvacrol sont les plus actifs que les autres composés testés. Ces composés ont démontré un puissant effet piégeur vis à vis du DPPH• avec des CI50 comparables de l’ordre de 220,21±4,5 et 222,97±3,77 µg/ml respectivement. De même l’étude réalisée par Mastelic et al a montré que ces deux composés phénoliques possèdent une capacité antiradicalaire importante avec des CI50 de l’ordre de 269 et 267 µg/ml respectivement et d’autre part Tepe et ses collaborateurs (Tepe et al,. 2004) ont prouvé que le thymol est capable de piéger significativement le radical DPPH• et avec une CI50 de l’ordre de 162 µg/ml. Les deux monoterpènes aliphatiques testés, l’α-pinène et le P-cymene ne possèdent pas des propriétés antiradicalaire, et l’étude de Kulisic et al a révélé aussi que le P-cymene n’est pas actif vis-à-vis du DPPH• , et d’autre part la fraction des composés oxygénés d’huile essentielle de l’Origanum vulgare L a montré une excellente activité dans le système de DPPH , mais la fraction des hydrocarbures ne possède pas des propriétés antiradicalaire. Chung et collaborateurs (1998) ont précisé dans leur revue que le potentiel anticarcinogenique ou antimutagenique des tanins pourrait être lié à leur propriété antioxydante. Par conséquent, les composés phénoliques présents dans les plantes médicinales et leurs propriétés antioxydantes pourraient jouer un rôle important dans la prévention ou le traitement du cancer. De nombreux travaux sur les huiles essentielles d’une grande variété de plantes aromatiques ont révélé que le pouvoir antioxydant est dû à la présence de composés qui comportent le groupement hydroxyle (Brand-Williams et al., 1995 ; Yanishlieva et al., 1999 ; Sayed & Fayed, 2009). Cette activité antiradicalaire est plus importante en présence des phénols et des alcools terpéniques que des cétones ou des sesquiterpènes dans la composition chimique des huiles essentielles (Watt & Breyer-Brandwijk, 1962 ; Rajeswara Rao et al., 1996 ; Baratta et al., 1998 ; Latte & Kolodziej, 2004 ; Sayed & Fayed, 2009). Les molécules antioxydantes contenues dans les HE possèdent des propriétés biologiques diverses telles que les actions : anti-inflammatoires, anti-athéroscléroses et anticancérogènes. Ces propriétés peuvent être liées à leurs activités antioxydantes (Chung et al., 1998). L’inflammation et le stress oxydatif sont des phénomènes associés à la progression du cancer, mais seraient aussi probablement associés à sa genèse (Valko et al., 2004 ;Nowsheen et al., 2012). Bouyahya et al (2016) L’augmentation des radicaux libres et du stress oxydatif dans la cellule cancéreuse ont un effet antitumoral. Plusieurs constituants terpéniques des HE tels que le β-caryophyllène peuvent induire spécifiquement la production des ROS (reactives oxygen species) dans les mitochondries des cellules cancéreuses sans augmenter le niveau du stress oxydatif dans les cellules normales (Park et al., 2011). Le thymol semble produire un radical phénoxy, un intermédiaire stable, qui génère des radicaux libres et des dérivés oxydés de quinones, qui sont associés à la mort des cellules de mélanome et d’ostéosarcome
  • 14. 12 Chapitre 6 : Activité Antioxydante (Satooka et Kubo, 2012 ; Chang et al., 2011 ). De plus, Deb Dipanwita et al. ont démontré que le thymol augmente la production de peroxyde d’hydrogène dans les mitochondries des cellules cancéreuses (Deb Dipanwita et al., 2011). L’eugénol produit également le stress oxydatif dans les cellules cancéreuses et diminue les niveaux de glutathion (Vidhya et Devaraj, 2011). Bien qu’il y ait beaucoup d’études focalisées sur les propriétés biologiques des plantes aromatiques et leurs huiles essentielles, les applications sur les aliments sont très peu (Raza et al., 2009; Foda et al., 2010; Ghasemi et al., 2010). Ceci est dû en fait à la complexité de la création de nouveaux conservateurs, efficaces et sûrs. Beaucoup de questions technologiques devraient être soulevées avant que de nouveaux conservateurs naturels puissent être considérés comme additifs. Le mécanisme d’action, la solubilité et la stabilité dans les aliments, les impacts sur la saveur ou la couleur du produit et la concentration appropriée requise sont importants pour les industries alimentaires. Dans beaucoup de cas des antioxydants et antimicrobiens d'origine naturelle ont échoué à répondre à certaines de ces questions (la solubilité, l'odeur et la couleur sont les limitations les plus communes).