Sélection des molécules bioactives par couplage de procédés biotechnologiques et de chimie verte

Abstract

Dans la présente thèse, les huiles essentielles (HE) d'Artemisia herba-alba Asso et de Rosmarinus officinalis Algériennes sont extraites par divers procédés conventionnels et innovants. Aussi, les extraits de plantes locales Ricinus communis et Nerium olender ont été obtenu par l’extraction méthanolique assistée par un prétraitement biologique et ultrasonique respectivement. Le rendement de l'extraction de l’HE après prétraitement des feuilles d’armoise par couplage d'ultrasons avec des enzymes (US-ENZ) était de l'ordre de 1.56 % ± 0.07, contre 1.01 % ± 0.08 dans le procédé HD ; de plus, le temps total nécessaire pour terminer l’extraction de l’HE est de 180 minutes pour HD et de 120 minutes pour US-ENZ. Le profilage GC-MS des HE a montré des changements dans le chémotype obtenu par HD de camphre/1,8-cinéole/a-thuyone/chrysanthénone à un nouveau chémotype dans le cas de US-ENZ : camphre/a-thuyone/1,8- cinéole/filifolone; Aussi, une augmentation de la filifolone, de l’a-thuyone, du 3-octyne et de l’oxyde de cis-limonène caractérise l’HE/US-ENZ. L’activité antifongique de l’HE a légèrement augmenté lorsqu’elle est extraite par US-ENZ, cependant, les activités antibactérienne et antioxydante ont augmenté de manière intéressante. Pour les HE de Rosmarinus officinalis, et après avoir appliquer huit (08) procédés d’extraction, il s’avère que le chémotype de référence (HD) n’est pas conservé pour les autres procédés et on constat ce qui suit: • L’HD se caractérise par l’ a-pinene (16.4%) comme composé majoritaire; • Tous les procédés dont les MW sont appliquées se caractérisent par le borneol (18.8-20.9%) comme composé majoritaire, avec apparition de l’(E)-pinanone, Santolinaepoxide, 1,5-Dimethyl-2,3-divinylcyclohexane, 2-Caren-4-ol et l’Anethol, exclusivement dans les HE obtenues via des procédés impliquant des MW. • D’une part, les teneurs de l’Eucalyptol, a-pinene, Camphène et 3-carène, sont sélectivement réduites par l’application des MW ; D’autre part, les teneurs de Borneol, Camphor, Linalol, ß- Caryophyllene, Bornyl Acetate, Tetra hydrodi cyclo pentadiene, iso-Aromadendrene epoxide, 7-isopropylidene-bicyclo[4.1.0]heptane et le ?-Cadinene sont sélectivement augmentés par l’application des MW. Enfin, les essais de formulations des huiles essentielles obtenues nous ont permis de démontrer qu’elles peuvent être microencapsulées sous des microsphères d’alginate présentant des caractéristiques granulométriques acceptables. Les conditions optimales sélectionnées permettent d'obtenir des microparticules avec une capacité de charge de 4.95 à 15.19 % avec une plage de polydispersité de 0.852 à 5.695, une surface spécifique de 0.011 à 10.1 m²/g, une plage de D[3.2] de 0.595 à 547.735 µm et un D[4.3] de 5.392 à 714.263 µm. Aussi, la stratégie de bio-processing en bioréacteur- fractionnement et purification - analyses spectroscopiques appliquée sur les extraits méthanoliques des fleurs de Nerium olender et des feuilles de Ricinus communis nous a permis de sélectionner à partir des pétales de N. oleander , d’une part, l’oléandrine, le neritaloside et l’odoroside H qui sont dotés notamment de l’activité larvicide anti-Spodoptera litura. D’autre part, l’extrait méthanolique de R. communis contient la ricinine et la quercétine qui sont plus actifs sur Staphylococcus aureus, et contient le lupeol et l’alpha-amyrin qui sont plus actifs sur Saccharomyces cerivisea et la quercetin-3-O- ß- D-glucopyranoside qui est la plus actif In-silico.