Matériel végétal

3 Les capitules de Chrysanthemum coronarium L. ont été récoltés dans le périmètre agricole de la ville de Soumaa (Blida, Algérie) au cours de la période de pleine floraison. La plante a été identifiée selon les clés de détermination de Quezel et Santa [8] et de Blamey et Grey-Wilson [9]. Cette identification a été confirmée au niveau du département d'agronomie de l'université de Blida ainsi qu'au niveau du département de botanique de l'Institut national des recherches agronomiques (El-Harrach, Alger).

Étude microscopique

4 Dans le but de localiser les sites sécréteurs de l'huile essentielle, une observation microscopique a été menée sur les fleurons ligulés et les fleurons tubulaires formant les capitules du chrysanthème à couronne.

Extraction de l'huile essentielle

5 L'huile essentielle a été obtenue par hydrodistillation des capitules secs à l'aide d'un distillateur de type Clevenger pendant quatre heures. Elle a été conservée au froid dans une bouteille hermétique sombre avant son utilisation pour les différents tests.

6 Le rendement en huile essentielle évalué à partir de trois échantillons a été déterminé par rapport à la matière sèche.

Analyse chromatographique de l'huile essentielle

7 L'analyse de l'huile essentielle a été réalisée par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CG/SM). Le couplage a été effectué entre un chromatographe de type « HP-6890 série II » et un spectromètre de masse « 5973 N MS ».

8 La fragmentation a été réalisée par impact électronique à 70 eV. La colonne utilisée est une colonne HP-5 (5 % phényl-méthyl siloxane) de 30 m de longueur et 0,32 mm de diamètre. L'épaisseur du film est de 0,25 μm. Le gaz vecteur est l'hélium avec un débit de 1,5 ml/min. L'injection est manuelle en mode split. La température de la colonne est programmée de 40 à 240 °C à raison de 4 °C/min.

9 L'identification des constituants a été faite sur la base de la comparaison des indices de rétention avec ceux des composés standard de la banque de données informatisée (NIST 98).

Activité antimicrobienne

10 L'activité antimicrobienne a été évaluée sur 11 micro-organismes différents choisis pour la plupart pour leur fréquence élevée de responsabilité dans la contamination des denrées alimentaires ainsi que pour leur pathogénicité :

• les bactéries à Gram positif : Micrococcus luteus ATCC 533, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Bacillus cereus ATCC 10876, Enterococcus faecalisC.203.S,Bacillus subtilis ATCC 9372 ;
• les bactéries à Gram négatif : Bordetella bronchiseptica ATCC 4617, Klebsiella pneumoniae ATCC 4352, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 ;
• les champignons : Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans.

11 Afin de déceler le pouvoir antimicrobien de l'huile essentielle des capitules séchés en le comparant avec celui de la pénicilline G, de la lymécycline et du chlorhydrate de naftifine, la méthode adoptée est celle de diffusion sur gélose selon Rios et al. [10], Freney et al. [11] et Najjaa et al. [12].

12 À l'aide d'un écouvillon, les suspensions microbiennes ont été ensemencées sur le milieu de culture adéquat pour chaque type de micro-organisme(Mueller-Hinton pour les bactéries et Sabouraud pour les champignons). Des disques absorbants stériles de 6 mm imprégnés de 10 μl de l'huile essentielle ont été déposés sur les géloses inoculées de souches à raison de trois disques par boîte.

13 Après incubation à 37 °C pendant 24 heures pour les bactéries et à 25 °C pendant 48 heures pour les champignons, l'activité antimicrobienne a été évaluée par la mesure de la zone d'inhibition qui correspond au diamètre de la zone où la croissance microbienne est visiblement absente en prenant en considération le diamètre du disque utilisé.

Activité anti-inflammatoire

14 Afin d'apprécier le pouvoir anti-inflammatoire de l'huile essentielle et de le comparer avec celui du diclofénac, l'action inhibitrice des œdèmes provoqués par l'injection de la carragénine a été évaluée par le test de Winter et al. [13].

15 Quatre lots de cinq souris chacun ont été constitués. Les souris avaient reçu, par voie orale, différents traitements :

• lot témoin T1 : chaque souris a reçu 0,5 ml d'eau distillée ;
• lot témoin T2 : chaque souris a reçu 0,5 ml de solution de Tween 80 à 1 % ;
• lot essai HE : chaque souris a reçu 0,5 ml de l'huile essentielle diluée dans une solution de Tween 80 (1 %) à 50 mg/kg ;
• lot essai C : chaque souris a reçu 0,5 ml de diclofénac dilué dans de l'eau distillée à 50 mg/kg.

16 Après 30 minutes, une quantité de 0,025 ml de la solution de carragénine à 1 % (diluée dans de l'eau physiologique à 0,9 %) a été injectée sous l'aponévrose plantaire de la patte arrière gauche de toutes les souris mises en expérimentation. Quatre heures après, la moyenne des poids de pattes gauches et celle des pattes droites de chaque lot ont été déterminées. Le pourcentage d'augmentation du poids des pattes gauches (% d'œdème) a été calculé par la formule suivante :

17 % d'œdème = [(moyenne des poids des pattes gauches – moyenne des poids des pattes droites)/moyenne des poids des pattes droites] × 100

18 Le pourcentage de réduction de l'œdème chez les souris traitées par rapport aux souris témoins a été calculé selon cette formule :

19 Réduction de l'œdème (%) = [(% de l'œdème témoin – % de l'œdème essai)/% de l'œdème témoin] × 100

Analyse statistique

20 L'analyse statistique a été réalisée au moyen du logiciel statistique SPSS Statistics 17.0. La comparaison de l'efficacité des produits testés a été effectuée grâce au test t de Student. Une différence significative est représentée par un Sig. inférieur à 0,05.

Structures sécrétrices de l'huile essentielle

21 L'étude microscopique a révélé l'existence de deux structures de sécrétion des huiles essentielles sur la surface des fleurons de Chrysanthemum coronariumL. : les glandes sécrétrices sessiles (Fig. 1) et les papilles (Fig. 2). Ces dernières se rencontrent également selon Svoboda et Svoboda [14], chez des espèces de la même famille (Asteraceae) telle que la camomille romaine.

Fig. 1

Observations microscopiques d'une glande sécrétrice (G × 400)

Observations microscopiques d'une glande sécrétrice (G × 400)

Fig. 2

Observations microscopiques des papilles. a : surface de fleuron ligulé (G × 100) ; b : surface de fleuron tubulaire (G × 100)

Observations microscopiques des papilles. a : surface de fleuron ligulé (G × 100) ; b : surface de fleuron tubulaire (G × 100)

Composition chimique de l'huile essentielle

22 L'extraction par hydrodistillation des capitules secs de Chrysanthemum coronarium L. nous a permis d'obtenir une huile essentielle peu visqueuse de couleur bleue avec une odeur forte et désagréable, ce qui concorde avec les observations de Alvarez-Castellanos et al. [4]. Le rendement en huile essentielle qui est de l'ordre de 0,15 % ± 0,0001 est compris dans l'intervalle fixé par Senatore et al. [15]. Ces auteurs ont démontré que le rendement des capitules de la même espèce du Sud italien varie entre 0,13 et 0,16 %. Les travaux de Pérez et al. [6] ont montré que ce taux est supérieur à celui de l'Espagne dont le rendement est de 0,1 %. L'analyse de l'huile essentielle du chrysanthème à couronne par la technique de CG/SM a révélé la présence de 57 composés correspondant à 89,51 % de l'ensemble des constituants. Cette huile est constituée essentiellement par des monoterpènoïdes (50,22 %) suivis de sesquiterpènoïdes (17,14 %).

23 Il ressort du tableau 1 que les monoterpènes oxygénés (37,02 %) sont prédominants par rapport aux monoterpènes hydrocarbonés (13,20 %). Les constituants monoterpèniques majeurs identifiés sont : l'ester d'acide acétoacétique de 3(10)-carèn-4-ol (14,01 %), l'acétate de verbanyle (8,20 %), le santolina triène (6,32 %), le (-)-cis-myrtanol (5,53 %), le β-pinène (3,56 %), l'acétate de trans-chrysanthényle (3,00 %), l’α-cyclocitral (2,92 %) et le (+)-camphre (2,42 %).

Tableau 1

Composition chimique de l'huile essentielle de Chrysanthemum coronarium L

Composé	Temps de rétention (min)	Pourcentage
Nonène	7,739	0,03
Santolina triène	9,093	6,32
Tricyclène	9,264	0,04
α-Pinène	9,956	0,82
Camphène	10,728	0,98
L-β-pinène	12,424	0,92
β-Pinène	14,129	3,56
Ocimène	14,299	0,14
Cymène	15,623	0,04
Limonène	15,904	0,25
Trans-β-ocimène	16,847	0,10
Cis-β-ocimène	17,489	0,04
Linalol	21,571	0,11
Verbénone	22,424	0,69
(+)-Camphre	23,968	2,42
α-cyclocitral	25,814	2,92
Isovalèrate d'hexyle	28,863	0,24
Acétate de verbenyle	32,735	8,20
Acétate de trans-chrysanthényle	33,788	3,00
6-méthyl-5-(1-méthyléthylidène)-6,8nonadièn-2-one	34,179	1,40
(-)-cis-myrtanol	34,831	5,53
Acétate de néryle	34,941	0,26
Caproate d'héxyle	35,864	0,27
Acétate de (-)-myrtényle	36,366	0,17
Caproate de cis-2-hexényle	37,409	0,03
Caproate de trans-2-hexényle	37,971	0,06
Copaène	39,024	0,28
(1-méthylpenta-1,3-diényl) benzène	39,886	0,11
Longifolène	40,167	0,05
Acétate de cis-cyclohexanol-2-méthylène-3-(1-méthyléthényl)	41,912	3,83
Thujopsène	42,173	0,18
(Z,E)-α-farnésène	43,277	1,28
β-farnésène	44,701	1,34
(Z)-β-farnésène	45,012	1,96
α-himachalène	45,323	0,17
Germacrène D	45,744	1,11
Pivalate de limonèn-6-ol	46,125	0,08
γ-élémène	46,416	0,17
Ester de l'acide acétoacétique de 3(10)-carèn-4-ol	48,031	14,01
α-farnesène	48,221	0,55
Cédrol	48,573	0,26
β-sesquiphellandrène	48,693	0,17
α-bergamotène	49,676	0,67
1,5,5-triméthyl-6-(3-méthyl-buta-1,3-diènyl)-cyclohexène	49,917	1,55
Oxyde de caryophyllène	51,501	1,03
6-isoproprényl-3-méthoxyméthoxy-3-méthyl-cyclohexène	52,705	5,99
Époxyde de farnésène E	53,578	4,64
Cis-lancéol	53,838	0,50
Cubénol	54,430	0,36
trans-α-bergamotol	54,821	0,67
τ-muurolol	55,172	0,40
α-cadinol	55,714	0,20
Chamazulène	59,385	0,74
2-(2,4-hexadiynylidène)-1,6-dioxaspiro[4,4]non-3-ène	67,991	7,31
1,4-diméthyl-7-(1méthyléthyl)-azulèn-2-ol	70,529	0,34
Acide palmitique	72,816	0,73
Acide linoléique	78,723	0,29

Composition chimique de l'huile essentielle de Chrysanthemum coronarium L

24 Concernant les sesquiterpènoïdes, l'époxyde de farnésène E est le constituant le plus abondant (4,64 %). Le chamazulène réputé pour son effet anti-inflammatoire [16] est présent dans une proportion de 0,74 %. Selon Alvarez-Castellanos et al. [4], ce dernier confère à l'huile essentielle sa couleur bleue.

25 L'huile essentielle du chrysanthème à couronne présente un polymorphisme chimique important. En effet, la teneur et la nature des composés majoritaires varient considérablement d'un échantillon à l'autre en fonction de la répartition géographique des plantes. Nos résultats ont mis en évidence des composés qui ne figurent pas dans le chrysanthème à couronne d'Espagne. En effet, l'étude menée par Alvarez-Castellanos et al. [4] sur l'huile essentielle des capitules du chrysanthème à couronne d'Espagne a montré que sa composition chimique est différente de celle que l'on a obtenue. Le chrysanthème à couronne d'Espagne se caractérise par la présence de camphre (29,2 %), de l’α-pinène (14,8 %), du β-pinène (9,5 %), de l'acétate de lyratyle (9,8 %), du camphène (5,2 %), de l'acétate de 2,7,7-triméthylbicyclo-[3,1,1]hept-2-èn-6-ol (3,8%), du p-menthatriène (3,4 %), du germacrène D (2,7 %), de l’α-phellandrène (2,6 %) et du chamazulène (0,5 %).

26 D'après les travaux de Basta et al. [2], l'huile essentielle des capitules de Chrysanthemum coronarium de deux régions différentes de la Grèce contiennent essentiellement des monoterpènes oxygénés dont les constituants majeurs sont les suivants : l'acétate de trans-chrysanthényle (13,2 %), l'isovalérate de trans-chrysanthényle (10,2 %) et l'acétate de trans-chrysanthényle (9,9 %) pour la première région, et le camphre (15,7 %), l'acétate de cis-chrysanthényle (9,1 %) et l'acétate de trans-chrysanthényle (7,8 %) pour la seconde région.

27 L'huile essentielle des capitules du chrysanthème à couronne d'Italie contient, selon Flamini et al. [17], les composés majoritaires suivants : le camphre (22,1 %) et l'acétate de cis-chrysanthényle (19,9 %).

28 Les variations rencontrées dans la composition chimique des huiles essentielles, du point de vue qualitatif et quantitatif, sont tributaires de certains facteurs écologiques, de la partie de la plante utilisée, de son âge, de la période de son cycle végétatif ou même de facteurs génétiques [18–22].

Activité antimicrobienne

29 L'activité antimicrobienne se manifeste par l'apparition d'un halo d'inhibition de la croissance microbienne autour des disques contenants les solutions à tester. Le résultat de cette activité est exprimé par le diamètre de la zone d'inhibition. Selon Carovic-Stanko et al. [23], l'inhibition est considérée respectivement comme légère, modérée ou importante, en ayant un diamètre D < 10 mm, 10 mm ≤ D ≤ 15 mm, D > 15 mm.

30 Les résultats du tableau 2 montrent que l'huile essentielle présente une activité antimicrobienne plus prononcée contre les bactéries à Gram positif. Ces résultats corroborent les conclusions de plusieurs travaux précédents [24,25], selon lesquelles les bactéries à Gram positif sont plus sensibles aux huiles essentielles que les bactéries à Gram négatif. Selon Davidson [26], le caractère lipophile des huiles essentielles favorise leur accumulation dans les membranes, entraînant ainsi un appauvrissement d'énergie. Toutefois, la résistance des bactéries à Gram négatif est liée selon Fertout-Mouri et al. [27] à la complexité de leur membrane cellulaire, ce qui constitue une barrière d'imperméabilité aux substances hydrophobes telles que les huiles essentielles.

Tableau 2

Résultats des tests antimicrobiens

Souches	HE	ATB1	ATB2	F
Gram+
Micrococcus luteus	8,33 ± 0,58	42,33 ± 0,58	29,33 ± 1,15	–
Staphylococcus aureus	7,67 ± 1,15	59,33 ± 1,15	36 ± 1,41	–
Bacillus cereus	8,67 ± 0,58	18 ± 0,00	22 ± 0,00	–
Enterococcus faecalis	–	–	–	–
Bacillus subtilis	20,33 ± 0,58	47,67 ± 0,58	31,67 ± 2,89	–
Gram–
Bordetella bronchiseptica	–	33 ± 1,00	25,33 ± 0,58	–
Klebsiella pneumoniae	10,67 ± 0,58	26 ± 1,73	30,33 ± 1,53	–
Escherichia coli	–	31 ± 1,41	30 ± 0,00	–
Pseudomonas aeruginosa	–	31 ± 0,58	24,33 ± 1,15	–
Champignon
Saccharomyces cerevisiae	–	–	–	–
Candida albicans	–	–	–	–

Résultats des tests antimicrobiens

HE : huile essentielle ; ATB1 : pénicilline G ; ATB2 : lymécycline ; F : chlorhydrate de naftifine

31 L'activité antimicrobienne de l'huile essentielle varie aussi en fonction des souches testées, Bacillus subtilis est le micro-organisme le plus sensible avec une zone d'inhibition estimée à 20,33mm ± 0,58. Il est suivi par Klebsiella pneumoniae dont la zone d'inhibition est moins importante. Même si les travaux de Bardaweel et al. [25] ont montré une activité antibactérienne légère à modérée de l'huile essentielle du chrysanthème à couronne de la Jordanie vis-à-vis d’Escherichia coli et de Pseudomonas aeruginosa, nos résultats restent en accord avec ceux de Hosni et al. [24] ayant conclu à une résistance d’Escherichia coli envers l'huile essentielle de la même espèce poussant en Tunisie.

32 L'huile essentielle des capitules du chrysanthème à couronne n'a eu aucun effet inhibiteur sur la croissance fongique des deux espèces testées. Cependant, selon Alvarez-Castellanos et al. [4], cette huile inhibe la croissance de plusieurs champignons phytopathogènes, notamment Pythium ultimum, Aspergillus flavus et Alternaria sp.

Activité anti-inflammatoire

33 Après injection de la carragénine sous l'aponévrose plantaire de la patte arrière gauche des souris, une augmentation significative du volume apparaît. Elle est de 19,30 % pour le lot témoin T1 et de 21,60 % pour le lot témoin T2. L'œdème provoqué par l'injection de la carragénine est le modèle expérimental standard d'inflammation aiguë. La carragénine est une substance chimique puissante utilisée pour la libération de médiateurs inflammatoires et pro-inflammatoires [28].

34 L'administration du diclofénac (anti-inflammatoire non stéroïdien) à 50 mg/kg prévient de façon significative l'augmentation du volume des pattes de souris en réduisant l'œdème à 42,01 % (Fig. 3). De même, l'huile essentielle des capitules du chrysanthème à couronne utilisée à une concentration similaire présente un pouvoir anti-inflammatoire statistiquement semblable à celui du diclofénac avec un pourcentage de réduction d'œdème de 46,95 %.

Fig. 3

Pourcentage de réduction de l'œdème par le diclofénac et l'huile essentielle en fonction de la concentration

Pourcentage de réduction de l'œdème par le diclofénac et l'huile essentielle en fonction de la concentration

35 L'œdème induit par la carragénine est une réponse biphasique [29]. La première phase est caractérisée par la libération d'histamine, de sérotonine et de kinines après l'injection de l'agent inflammatoire. La seconde phase est marquée par la libération de substances similaires aux prostaglandines. Cette seconde phase est sensible à la fois aux agents anti-inflammatoires stéroïdiens et non stéroïdiens [28]. Ces molécules, bien qu'étant efficaces, présentent le plus souvent des effets indésirables sur le système cardiovasculaire et gastro-intestinal qui peuvent limiter leur utilisation [30].

36 Les huiles essentielles possèdent pour la plupart une activité sur le contrôle des médiateurs chimiques de l'inflammation [31]. Selon Saad et al. [32], plusieurs études ont montré l'effet anti-inflammatoire dû aux propriétés immunomodulatrices de certaines huiles essentielles par blocage de l'expression des cytokines intervenant dans le mécanisme inflammatoire.

37 Ainsi, l'huile essentielle de Chrysanthemum coronarium L. possède une activité anti-inflammatoire comme d'autres espèces appartenant au même genre telles que Chrysanthemum indicum [33] et Chrysanthemum balsamita [34].