Les huiles essentielles végétales comme agents antimicrobiens

Dr. Haidar Kazem Yaqub Al-Salman - Sciences de la vie

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La nourriture, les médicaments et la beauté sont des facteurs essentiels qui ont lié l'homme primitif aux plantes sauvages. Il les a utilisées pour ses divers besoins quotidiens tels que la nourriture, les médicaments et l'abri. L'homme primitif a découvert les plantes utiles pour être sa nourriture, son abri et ses vêtements, dont il ne pouvait se passer. Il a trouvé ce qui lui convenait parmi ces plantes par la recherche et l'expérimentation sur le terrain. Ainsi, l'homme a connu les plantes utiles et a essayé de les protéger, tout en reconnaissant celles qui étaient nuisibles et toxiques et en s'en éloignant. Malgré les avancées dans la fabrication des antibiotiques, les plantes médicinales ont de nouveau pris leur place dans la fabrication des médicaments modernes, en raison de leurs caractéristiques particulières, si bien qu'environ 50 % des substances utilisées dans la fabrication des médicaments sont d'origine végétale.Les huiles essentielles (appelées aussi huiles aromatiques Aromatic oils ou huiles essentielles Essential oils) sont des composés complexes de différentes structures et sont des produits métaboliques secondaires produits par les plantes appelées aromatiques Aromatic plant, appartenant aux principales familles et groupes végétaux tels que la famille des astéracées Asteraceea, des lamiacées Lamiaceae, des lauracées Lauraceae, des myrtacées Myrtaceae, des pinacées Pinaceae, des rosacées Rosaceae, et la famille des apiacées Apiaceae. Les huiles essentielles représentent les principales substances responsables de l'odeur distinctive des plantes et de leurs différentes parties.Ces huiles sont appelées essentielles en raison de leur propriété de volatilité à des températures normales sans laisser de trace sur le papier filtre. Les huiles essentielles diffèrent par leurs propriétés et leurs composants chimiques des huiles fixes Fixed oils, bien qu'il y ait des similitudes dans certaines caractéristiques, car les huiles essentielles s'évaporent ou se volatilisent sans se décomposer à température ambiante, ce qui les distingue des huiles fixes qui se décomposent par chauffage ou évaporation.Les huiles essentielles se trouvent à différents endroits dans les plantes, elles peuvent être présentes dans les feuilles comme dans le thym, ou dans les pétales de fleurs comme dans la plante Solidago chilensis ou la rose sauvage, ou dans les bourgeons floraux comme dans le clou de girofle. Elles se trouvent également dans les écorces des fruits d'agrumes comme l'orange et le citron ou dans les fruits secs comme le carvi ou dans les écorces de tige comme dans la cannelle. Elles peuvent être présentes dans les rhizomes comme le gingembre et la plante Petanisia. L'huile essentielle peut être présente dans toutes les parties de la plante comme dans le pin. La concentration d'huiles essentielles dans les parties végétales varie selon le type de plante, d'un organe à l'autre au sein de la même plante. Par exemple, l'huile essentielle dans les feuilles de menthe est à 1,5 %, dans la plante de thym à 1 %, et peut atteindre 5 % dans les fruits de carvi. Les huiles essentielles se trouvent dans différentes plantes à l'intérieur de glandes ou de canaux spéciaux, qui peuvent être des glandes internes internal glands comme dans le clou de girofle, ou externes external glands comme dans les plantes à feuilles. Les huiles essentielles sont extraites par plusieurs méthodes, les plus importantes étant : l'extraction par distillation Extraction by distillation  , l'extraction par solvants organiques Extraction by the organic solvents, l'extraction par solvants organiques fixes Extraction by fixed organic solvent, l'extraction par solvants organiques volatils Extraction By Volatile Organic Solvent, l'extraction par pression hydraulique Press extraction  , l'extraction par lyse enzymatique Extraction by enzyme lysis. Beaucoup d'huiles essentielles possèdent une activité biologique antimicrobienne. Le mécanisme d'inhibition des huiles essentielles sur les cellules des microorganismes varie entre les champignons et les bactéries, en raison du fait que chacun appartient à un royaume différent et donc il y a une différence dans la composition de chacun, par exemple la différence dans la nature de la reproduction chez les champignons par rapport aux bactéries, ainsi que la durée de génération generation time chez les champignons comparée à celle des bactéries. Cependant, leur effet principal concerne la fonction et la structure des cellules, car elles inhibent la fonction ou la construction de composants et de substances essentielles dans la cellule microbienne. Par exemple, la plupart des substances antibactériennes inhibent la formation de points ou d'étapes importantes dans la formation de la matière peptidoglycane peptidoglycan, et certains composés essentiels dans la paroi cellulaire bactérienne, tandis que la plupart des composés antifongiques affectent la fonction ou la formation de l'ergostérol ergosterol et certains composés importants de la membrane cellulaire fongique. Cependant, cela n'exclut pas qu'il existe des similitudes dans le mécanisme d'inhibition entre les bactéries et les champignons, comme l'inhibition qui se produit dans la construction des protéines dans les champignons et les bactéries, comme l'inhibition de la synthèse de l'aminoglycosidase ou de la tétracycline, et cela peut affecter l'activité de certaines enzymes comme la Galactosidase, et donc influencer la fonction de cette enzyme dans la dégradation du lactose et la mort cellulaire. Certains composés topisomerase peuvent être affectés par l'inhibition, comme l'inhibition des fluoroquinolones, et une inhibition peut se produire dans les cycles métaboliques comme le cycle du triméthoprime, sulfaméthoxazole. Certains composés peuvent entraîner l'inhibition de la synthèse du glucane glucan dans les cellules fongiques.Un autre mécanisme d'inhibition des huiles essentielles sur la cellule microbienne est la dissolution et la destruction de ces cellules par la rupture de leur paroi cellulaire ou de leur membrane plasmique, entraînant ainsi un changement important dans leur structure et donc la mort de la cellule microbienne, car la perméabilité de cette membrane change. Un changement peut se produire dans les canaux ioniques ion channels présents dans les couches lipidiques de la membrane cellulaire, ce qui entraîne finalement un dysfonctionnement de la membrane plasmique et la mort de la cellule microbienne, provoquant une différence de potentiel dans la membrane plasmique qui entraîne un changement du pH pH de la structure interne de la cellule et un changement dans la concentration des ions potassium, ce qui conduit à la mort de la cellule. Ou un dysfonctionnement peut se produire dans la production de molécules d'adénosine triphosphate ATP importantes dans le cycle de vie des microbes.Certaines substances présentes dans les huiles essentielles provoquent une dépolarisation depolarization de la membrane plasmique, entraînant ainsi la mort de la cellule microbienne. La substance azoles inhibe la synthèse de l'ergostérol ergosterol dans la cellule fongique, tandis que la substance polyènes interfère avec l'ergostérol ergosterol dans la membrane cellulaire et modifie sa nature physico-chimique. La substance 5-Fluorocytos inhibe certaines grandes molécules comme les protéines. Certaines éthers affectent le contenu génétique de la cellule, comme leur effet sur les acides nucléiques RNA et DNA, ce qui entraîne un changement des caractéristiques de la cellule et sa mort.La chimie des huiles essentielles est très complexe, mais en même temps générale pour toutes les huiles essentielles. Elles sont composées de centaines de composés liés aux atomes d'oxygène, de carbone et d'hydrogène, et les composés formant les huiles essentielles se divisent en trois sections :

 1- Composés hydrocarbures    Hydrocarbons incluant les terpènes Terpenes   les monoterpènes  Monoterpenes et les diterpènes  Diterpernes  etles sesquiterpènes  Sesqiterpenes. 

2- Composés oxygénés Oxygenated compounds incluant les esters Esters   ,   les aldéhydes Aldehydes,   les cétones Ketones  , les alcools Alcohols  , les phénols Phenoles  et les oxydes Oxides. 

3- Composés divers Miscellaneous Compounds incluant les acides Acids  , les lactones Lactones   , les composés soufrés Sulphur compounds  et les composés azotés Nitrogen compounds 

La composition chimique des huiles essentielles peut être déterminée par plusieurs méthodes, parmi lesquelles l'utilisation de la chromatographie Chromatography sous ses différentes formes. La chromatographie est une technique utilisée pour le fractionnement physique de composés mélangés dans une certaine matière, basée sur les propriétés physiques et chimiques des composés. Il existe différents types de chromatographie, allant de la séparation utilisant la chromatographie sur papier chromatography Paper, jusqu'aux dernières techniques de séparation, qui sont la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse Gas chromatography – Mass spectrometry (GC-MS).La chromatographie gazeuse et liquide Gas Liquid Chromatography (GLC),   la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse Gas chromatography–Mass spectrometry (GC-MS) sont parmi les types les plus importants de chromatographie.