Propriétés anti radicalaires d’une plante saharienne Anastaticahierochuntica L. issue d’une région de l’extrême Sud-Ouest algérien pdf

Elhassan BENYAGOUB 1,*, Nouria NABBOU1 et Snoussi MOGHTET2

1Facuté des Sciences de la nature et de la vie, Département de Biologie, Université Tahri Mohammed-Bechar, (08000), Bechar-Algérie.

2Institut de Sciences et technologie, Département des Sciences de la terre et l’univers, Centre universitaire de Tindouf, (37000), Tindouf-Algérie.

*Corresponding Author, e-mail: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

Résumé :

Durant ces dernières années, les recherches scientifiques s’intéressaient aux composés bioactifs des plantes qui sont destinés à l’utilisation dans le domaine phytopharmaceutique. De nombreuses recherches ont mis en évidence le rôle des phénomènes oxydatifs dans l’initiation de maladies.

Par conséquent, la sélection des plantes traditionnelles pour la découverte de nouveaux médicaments est de grande importance. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail dont le but est de mesurer l’activité antioxydante d’une plante médicinale « Anastaticahierochuntica L. » issue de la région de Tindouf (extrême Sud-Ouest algérien). 

          L’étude du pouvoir antioxydant par la méthode de DPPH de trois macérâts d’A.hierochunticaL., a montré que les macérâts aqueux et méthanoliques des graines présentaient des activités antioxydantes intéressantes exprimés en IC50 de l’ordre de 0,143±0,0074 et 0,257±0,012mg/ml, respectivement. En outre, le macérâtméthanolique de tiges a présenté une activité moyenne estimé à 0,358±0,158mg/ml.

Cependant, les macérâts aqueux et éthérique de tige ont donné une très faible activité antioxydante révélée par les valeurs 1,0290± 0,115 et 2,08±0,130 mg/ml respectivement.

Ces résultats préliminaires, nous ont permis de prédire que les substances naturelles présentes dans la plante étudiée peuvent être une source non négligeable possédant des composés ayant des propriétés antioxydantes importantes, ce qui laisse prévoir leur application dans les industries pharmaceutique et alimentaire.

Mots clés: Activité antioxydante,Anastatica hierochunticaL., macérâts,méthode de DPPH,radicaux libres, Tindouf. 

Anti-free radical properties of the Saharian plant Anastaticahierochuntica L. from the far south Algerian west

Abstract :

During the recent years, scientific research focused on the bioactive compounds of plants that are intended for phytopharmaceutical use. Much research has highlighted the role of the oxidative phenomenon in the initiation of disease.

Consequently, the selection of traditional plants to discover of new drugs presents a great importance, in this context, the present study aims to measure the antioxidant activity of a medicinal plant  "Anastaticahierochuntica L." in the region of Tindouf (Far Southwest of Algeria).

The study of antioxidant potency by DPPH method of three macerates of A.hierochuntica L., showed that aqueous and methanolic macerates presented interesting antioxidant activities expressed bythe IC50giving the results0,143±0,0074 and 0,257±0,012mg/ml respectively. In addition, the methanolic macerate of the stems presented a medium activity estimated at 0,358 ± 0,158mg/ml.

However, the aqueous and etheric macerates of the stems have given a very low antioxidant activity revealed by the values 1,0290 ± 0,115 and 2,08 ± 0,130 mg/ml, respectively.

These preliminary results have allowed us to predict that natural substances in the plant can be considered as important source of compounds with significant antioxidant properties, which suggests their application in pharmaceutical and food industry could be quite accurate.

Keywords: Antioxidant activity, Anastaticahierochuntica L.,  macerate, DPPH method, free radicals, Tindouf.

Introduction :

         De nos jours, Il existe un intérêt croissant vis-à-vis de la biologie des radicaux libres. Ce n’est pas seulement dû à leur rôle dans des phénomènes aigus tels que le traumatisme ou l’ischémie, mais aussi à leur implication dans de nombreuses pathologies chroniques associées au vieillissement tels que le cancer, les maladies cardiovasculaires, inflammatoires et la dégénérescence du système immunitaire [1].

         Les antioxydants sont des substances capables de neutraliser ou de réduire les dommages causés par les radicaux libres dans l’organisme et permettent de maintenir au niveau de la cellule des concentrations non cytotoxiques. Notre organisme réagit donc de façon constante à cette production permanente de radicaux libres, et on distingue au niveau des cellules deux lignes de défense inégalement puissantes pour détoxifier la cellule [2]; les antioxydants naturels, enzymatiques et non enzymatiques.

         Contrairement aux enzymes antioxydantes, la plupart des antioxydants non enzymatiques ne sont pas synthétisés par l’organisme et doivent être apportés par l’alimentation. Dans cette catégorie d’antioxydants nous retrouvons les oligoéléments, la glutathion réduit, les vitamines E et C et les polyphénols [3].

À cet effet, notre travail s’intéresse à la recherche de substances naturelles dotées d’une activité anti radicalaire par le biais de trois macérâts d’A.hierochuntica L., collecté à Tindouf.

1. Description botanique:

1-1. Présentation de famille des crucifères :

         Les brassicacées appelées autrefois « Crucifères » constituent une importante famille de plantes dicotylédones, représentées dans le monde entier mais principalement dans la région tempérée de l’hémisphère Nord. Ils peuplent presque la totalité des habitats et des milieux de vie possibles, sables et roches maritimes, bords de ruisseaux, talus calcaires, pelouses humides ou sèches, cultures et jardins, bords de chemins cailloutis et prairies de montagne, les moutardes, choux, et quelques plantes ornementales (aubriéte, ibéris, giroflées) comptent parmi les crucifères. Ce sont des plantes herbacées à racine pivotante dont les tiges portent des feuilles sans stipules, alternes ou toutes à la base. Elles élaborent des sénevols de types variés qui leur donnent des propriétés médicinales et alimentaires.

Cette familleest aujourd’hui divisée en 25 tribus, répartie en 350 genres et plus de 3500 espèces [4,5]. Elle se trouve surtout dans les régions tempérées et froides [6].Ce sont principalement des plantes variables annuelles, bisannuelles ou vivaces [7]. Le terme Crucifère signifie qui porte croix, c'est-à-dire la forme des fleurs dont les quatre pétales opposés se croisent pour former une croix.

Les feuilles sont généralement alternées et sans stipules. La structure florale est très caractéristique de cette famille [6,7] : le calice est composé de 4 sépales avec une corolle formée de 4 pétales. L’androcée est constitué de 6 étamines tétradynames (4 intérieures longues et 2 extérieures courtes); alors que, le fruit est silique ou silicule.

         Les crucifères reforment une molécule appelée isothiocyanate (molécule soufrée). Cette dernière diminue la toxicité, accélère l’élimination des pathogènes et des substances cancérogènes. Elle apparait comme inhibiteur pour les nitrosamines et hydrocarbures polycycliques [8].

1-2. Espèce Anastatica hierochunticaL., :

Selon Nakashimaet al., [9], Anastatica hierochuntica L., est connue par les noms suivants ; Rose de Jérico,Selaginellalepidophylla, Main marie. Cependant, selon Sehab et Adam [10], elle est aussi appelée « Kef Meriem, el kamcha, chajret Meriem ».

    L’espèce d’Anastatica hierochunticaL., est une  plante annuelle, de 5 à 15 cm d'hauteur, formée d'une rosette de rameaux courts et denses, florifères dès leur base. Les Inflorescences en grappes courtes portant de petites fleurs blanches mais à rameaux s’indurant et se contractant après la maturité. Sa tigeestindument étoilée.

        Les feuilles ovales et dentées. Ses fleurs subsessiles en grappes courtes, blanches, silicules ovoïdes, hispides, rostrées à valves pourvues au sommet d’un appendice transversal cochléaire. Cependant, les graines sont comprimées, peu nombreuses et aptères.          

          À la maturité, les feuilles disparaissent et les rameaux sont couverts de fruits surmontés chacun de deux petites ailes, les rameaux en séchant se tournent vers le centre de la plante qui ressemblera, une fois morte, à une boule recroquevillée sur elle-même.

         Les rameaux sont sensibles aux variations d'état hygrométrique de l'air. En air sec, la plante est recroquevillée en boule, dès qu'il pleut, elle étale ses rameaux. Les graines sont expulsées et s'échappent, tombent et germent très rapidement au pied de la plante. S'il pleut légèrement, la plante s'ouvrira un peu, mais pas assez pour expulser les graines, elle se refermera et attendra une pluie plus importante [7].

Selon Quezel et Santa [7], la classification de la plante étudiée est la suivante :

            Règne:                                     Plantae

  Embranchement :                   Spermaphytes

  Sous Embranchement :          Angiospermes

   Classe:                                     Dicotylédones

   Sous Classe :                           Rosidées

   Ordre :                                    Brassicales

Famille :                                  Brassicaceae

   Genre   :                                  Anastatica

   Espèce :                                  Anastatica hierochuntica L.

Matériels et Méthodes :

Nous nous sommes intéressés dans ce travail à la recherche davantage des plantes médicinales possédant des propriétés antioxydantes dans la région du Sud algérien.

1. Réactifs chimiques :

Le réactif 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) a été acheté auprès de Sigma-Aldrich (St.Louis, MO, USA), l’acide ascorbique (Biochem, Canada). Cependant, tous les autres réactifs étaient de qualité analytique.

2. Récole de la plante

La plante a été récoltée au cours des mois de Février et Mars 2015 de la région de Tindouf  comme le montre dans la figue ci-dessous (Figure 1).

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3. Matériel végétal :

Le matériel végétal collecté a été lavé puis séché à une température ambiante et à l’abri de la lumière. Ensuite, la plante sèche est broyée grossièrement à l’aide d’un mixeur électrique (IkaWerk, Allemagne) et conservée dans des sacs propres (Figure 2).

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4. Préparation des macérâts :

Dans un ballon, 20g de drogue végétale sont mis dans 80ml de méthanol 99,7% (Sigma-Aldrich, Allemagne), puis  le mélange est laissé macérer pendant 24 heures. Après filtration, le solvant a été évaporé à sec à l’aide d’un rota vapeur (Buchilabortechnik, Suisse) à 65°C. De la même manière qu’on prépare les macérats aqueux et étherique en remplaçant le méthanol par l’eau et l’éther diéthylique 99,5% (Sigma-Aldrich, Allemagne) évaporésau rota vapeur à la température de 100 et 35°C respectivement [11].

5. Détermination des propriétés antioxydantes

          Un antioxydant est défini comme étant toutes substances qui peuvent retarder ou empêcher l’oxydation des substrats biologiques [12]. Plusieurs méthodes peuvent être appliquées pour la mise en évidence de cette activité dont nous avons testé deux méthodes ; test qualitatif HPTLC et un test quantitatif au DPPH mesuré au spectrophotomètre.

5.1.Test qualitatif  HPTLC (High Performance Thin Layer Chromatography) :

Dans le but de confirmer le pouvoir antioxydant des extraits, nous avons effectué un test sur des plaques CCM. Cette dernière est exposée à une pulvérisation par une solution méthanolique de DPPH 0,004% (m/v). Après 30 minutes, voir la coloration des spots [13].

          Le test positif est révélé par l’apparition d’une coloration jaune foncé ou vert des spots. Cependant,une coloration violette des spotsindique un test négatif.

5.2.Capacité de piégeage des radicaux en utilisant le radical DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) :

          L'activité antioxydante des extraits au méthanol de plante a été déterminée sur la base de la capacité de piégeage des radicaux à réagir avec un radical libre stable de DPPH selon Blois, [14].

          Des expériences ont été initiées par la préparation d'une solution méthanolique de DPPH 0,004% et de différentes concentrations des extraits de plante (graines et tiges) comme suivantes : 0,5 ; 0,25 ; 0,125 ; 0,0625 ; 0,0312 ; 0,0159 et 0,0078 mg/ml.

          Pour les solutions méthanoliques de DPPH un volume égal de l'extrait dissous dans du méthanol a été ajouté à diverses concentrations. Une quantité égale de l'alcool a été ajoutée au contrôle.

          Les préparations ont été laissées à l'obscurité à la température ambiante et l'absorptiona été suivie au bout de 20 minutes à 517nm par un spectrophotomètre UV-Visible (Spekol, Allemagne). L'acide ascorbique a été utilisé comme témoin. Basse absorbance du mélange réactionnel indique une haute activité de piégeage des radicaux libres. L'expérience a été réalisée en trois répétitions [15,16]. Une réaction témoin a été effectuée sans l'échantillon à tester. Les valeurs d'absorbance ont été corrigées pour les radicales décroissants en utilisant une solution vierge.

          L'effet inhibiteur du DPPH a été calculé selon la formule suivante:

Effet de piégeage DPPH (%) = [(A0 - A1 / A0)] * 100

Où :

A0 = L'absorbance de la réaction témoin (contenant tous les réactifs à l'exception des composés d'essai)

A1 = l'absorbance en présence des extraits testés

          Les radicaux libres stables de couleur pourpre ont été réduits à diphenylpicrylhydrazine de couleur jaune lorsqu'on a ajouté l’antioxydant.

          Le graphique linéaire de la concentration en fonction des pourcentages d'inhibition a été préparé et les valeurs de CI50 ont été calculées. L'activité antioxydante de chaque échantillon a été exprimée en termes de CI50 (concentration micromolaire requise pour inhiber la formation de radicaux DPPH de 50%), calculée à partir de la courbe d'inhibition [17-19].

6. Analyse statistique :

          Les résultats expérimentaux sont exprimés en moyenne ± écart-type. Toutes les mesures ont été répétées trois fois. Les valeurs de CI50 ont été également calculées par analyse de régression linéaire. Les résultats des expériences ont été analysés par Pearson coefficient de corrélation (r).

Résultats et discussion:

1. Test qualitatif  HPTLC

         Les résultats expérimentaux obtenus montrent que les macérâts aqueux et méthanoliques des tiges et graines ont donné une activité antioxydante qui s’est manifestée par des spots  jaunes au fond violet de la plaque CCM (Figure 3).

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(a) : Avant pulvérisation, (b) : Après pulvérisation, EAT: macérât  aqueux des tiges,EMT : macérâtméthanolique des tiges,EET: macératétherique des tiges, EAG : macérât  aqueux des graines, EMG: macérâtméthanolique des graines,EEG: macérâtétherique des graines.

2. Test anti radicalaire contre le DPPH mesuré au spectrophotomètre

         Dans cette étude, nous avons testé l’activité  antioxydante des différents macérâts de la plante étudiée afin de préjuger l’extrait le plus actif. Les différentes concentrations du témoin utilisé comme référence a permis de tracer la courbe d’étalonnage dont la valeur IC50 trouvée était 0,194±0,0073mg/ml (Figure 4).

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          Cependant, les valeurs obtenues de l’activité antioxydante des extraits testés ont permis de tracer des courbes ayant une allure exponentielle qui signifie la réduction presque totale du radical DPPH en sa forme non radicalaire (Figure 5 et 6).

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         Lesmacérâts aqueux etméthanoliquesdes graines ont montré un pouvoir de piégeage du radical DPPH plus important par rapport aumacérâtétherique. À une concentration de 0,5 mg/ml, le pourcentage d’inhibition des macérâtsméthanoliques, aqueux et étheriques des graines étaient 81,25 ; 59,39 et 15,26%.

          Les valeurs des IC50 trouvées des extraits testés sont représentées dans le tableau ci-dessous (Tableau 1).

Tableau 1 : Valeurs IC50 des extraits de deux parties végétatives d’ A.hierochunticaL.

Test de piégeage du radical DPPH (mg/ml).

Macérâts

Valeur moyenne ± écart-type

Témoins

Graines

Tiges

Ac. ascorbique

MA

MM

ME

MA

MM

ME

IC50 (mg/ml)

0,194±0,0073

0,143± 0,0074

0,257±

0,012

0,681±

0,221

1,029±

0,115

0,358±

0,128

2,08±

0,130

MA : Macérât aqueux, MM : Macérâtméthanolique, ME : Macérâtétherique, Ac.: Acide,  IC 50 : concentration inhibitrice demi maximale

NB : Chaque valeur est exprimée en moyenne ± écart-type (n=3)

         Lemacérât méthanoliquedes tiges a montré un pouvoir de piégeage du radical DPPH, plus important par rapport aux autres macérâts. Ceci est démontré par l’allure des graphes qui trace une courbe exponentielle qui définit la réduction presque totale du DPPH en sa forme non radicalaire.

À une concentration de 0,5 mg/ml, le pourcentage d’inhibition des macérâtsméthanoliques, aqueux et ethériques des tiges étaient 61,65 ; 27 et 6,24%.

          La capacité antioxydante des différents macérâts a été déterminée à partir des IC50, c’est la concentration nécessaire pour réduire 50% du radical DPPH. Plus la valeur IC50 est petite, plus l’activité de l’extrait testé est grande [20].

          Les résultats expérimentaux obtenus montrent que lesmacérâts aqueux des graines présentent une activité anti radicalaire importante avec une valeur IC50 de 0,143±0,0074mg/ml. Cette valeur est supérieure à celle de l’acide ascorbique étant donné comme une référence (IC50= 0,194±0,0073mg/ml), Encore plus, nous avons remarqué que les macérâtsétheriquesdes graines étaient moins actif par rapport aux autres macérâts(0,681±0,221mg/ml). Tandis que les  macérâts aqueux et étheriques des tiges, aucune activité anti radicalaire n’a pas été élucidée.

         Lesmacérâtsméthanoliques ont réagi positivement au test anti radicalaire DPPH. Cette activité est peut être due à la présence des composés phénoliques tels que les flavonoïdes, polyphénols, tanins et terpènes phénoliques qui peuvent crées un système efficace contre les radicaux libres [21].

        Notre résultat était en accord avec les données de Shah et al., [22]; Mohamedet al., [23] qui montrent que toutes les parties végétatives d'A.hierochuntica L., se sont avérés riche en composés phénoliques et qui peuvent créer une haute activité antioxydante par un système efficace contre les radicaux libres, tel que les flavonoïdes qui contient les groupes fonctionnels d'hydroxyle, responsable à l'effet antioxydant, encore les tanins qui ont un bon pouvoir antioxydant agissant à faible dose.

          La capacité surélevée de piégeage des radicaux DPPH par les extraits de graines peut être dû à la présence de teneurs élevées en composés phénoliques et des flavonoïdes. Il a été rapporté que l'activité antioxydante des extraits de plantes est nombreux proportionnellement importante à leur teneur en composés phénoliques, suggérant une relation causale entre eux [24].

Conclusion :

À travers les résultats obtenus,  il a été confirmé que la plante peut être largement utilisée dans la médecine traditionnelle dont elle possède un potentiel antioxydant où les graines sont dotées d’une très bonne activité antioxydante par rapport à la tige et que les macérâts aqueux et méthanoliques des graines, aussi bien le macérâtméthanolique de la tige semblent plus importantes aux autres extraits testés.

Malgré l’utilisation moins fréquente de cette plante à la thérapie dans la région d’étude,  A.hierochuntica L., s’avère être une très bonne source de substances antioxydantes et antibactériennes dont les substances qu’elle synthétise sont dotés d’un large éventail d’activités biologiques etpourrait fournir la source de candidats médicaments biologiquement actifs et donc, peut être un agent thérapeutique en prévenir ou guérir les maladies due au stress oxydatif.

Remerciements :

Nos vifs remerciements sont adressés aux membres de l’équipe des laboratoires pédagogiques de biologie et chimie de l’université Tahri Mohammed de Bechar-Algérie.

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