Étude phytochimique des extraits de Ricinus communis et Jatropha curcas

L'étude porte sur la valorisation du Ricinus communis (ricin) et du Jatropha curcas (jatropha) en Tunisie. Pour le ricin, une plante autochtone, l'intérêt se porte sur l'huile extraite de ses graines, utilisée en cosmétique et de plus en plus pour la production de biodiesel. Huit populations tunisiennes ont été étudiées : Riadh Andalous, Nefza, Béja, Nabeul, Hammamet, Bouficha, Khanguet Hajej et Aouled Amer. Le jatropha, une espèce allochtone récemment introduite, est étudié pour son potentiel bioénergétique. Le matériel végétal du jatropha a été récolté à la station expérimentale de Nabeul. Huit populations provenant d'Arusha (Tanzanie), du Mozambique, du Suriname et du Brésil (Paraná, Norte de Minas, Mato Grosso, Regiao sudeste, Vale do Jequitinhonha) ont été incluses dans l'étude. L'étude comprend une revue bibliographique, une description des méthodes utilisées, et une présentation des résultats. Les résultats préliminaires montrent une plus grande concentration de composés phénoliques dans les extraits foliaires que dans les extraits racinaires pour les deux espèces. Des travaux antérieurs ont mis en évidence l'activité larvicide des extraits de feuilles et de graines de différentes populations de Ricin tunisien, ce qui a motivé la recherche d'autres activités biologiques.

L'analyse phytochimique des extraits méthanoliques de feuilles et de racines de ricin a révélé que l'acide gentisique est le composé phénolique majoritaire dans la plupart des populations étudiées, à l'exception de la population de Nabeul où la catéchine prédomine. Des variations significatives dans les teneurs en acide gentisique (de 400,25 µg/ml à 1102,4 µg/ml) ont été observées entre les populations. La population de Hammamet présente la plus grande richesse en composés phénoliques, comprenant tous les étalons utilisés. D'autres composés, tels que la catéchine, la rutine, l'acide vanillique et l'épicatéchine, ont été identifiés en quantités variables selon les populations. L'analyse GC-MS de l'huile de ricin a montré une forte présence d'acide ricinoléique. L'utilisation industrielle du ricin est soulignée, notamment comme lubrifiant grâce à ses propriétés exceptionnelles de souplesse, résistance et affinité avec les surfaces métalliques. Son utilisation dans la fabrication de vernis, savons et peintures est également mentionnée. Des études antérieures ont démontré son efficacité comme insecticide, notamment contre les termites. De plus, des études ont révélé des propriétés antidiabétiques des extraits éthanoliques de ses racines et une activité larvicide des extraits aqueux de ses feuilles et graines.

L'analyse phytochimique par HPLC des extraits méthanoliques des feuilles et des racines de jatropha a montré une prédominance de l'épicatéchine et de la naringine dans les extraits foliaires de plusieurs populations brésiliennes (Mato Grosso, Regiao sudeste, Vale do Jequitinhonha) et du Suriname. La rutine est également un composé majoritaire dans certaines populations, notamment celle du Norte de Minas (Brésil). La population du Paraná (Brésil) présente de l'épicatéchine et de la naringine comme principaux composés. L'extrait de feuilles de la population du Mozambique est riche en épicatéchine et en rutine. Dans les extraits racinaires, l'épicatéchine est le composé majoritaire dans cinq populations. L'étude révèle la présence d'acide chlorogénique, d'acide p-coumarique et d'acide cinnamique, non rapportés précédemment dans la littérature. Ces résultats sont discutés en relation avec les travaux de List and Horhammer (1979), Abd-Alla et al. (2009), et Namuli et al. (2011) concernant la présence de polyphénols glycosylés dans le Jatropha. La répartition du Jatropha en Tunisie est évoquée, précisant que la culture est expérimentale et ne doit pas concurrencer la production agroalimentaire.

L’analyse des huiles fixes de ricin par GC-MS a révélé que l’acide ricinoléique est le composé majoritaire dans toutes les populations étudiées. L’étude détaille la réaction de l’acide ricinoléique, formant une macrolactone puis un ester méthylé correspondant lors de la transestérification. L'analyse des huiles fixes de jatropha après transestérification indique la présence majoritaire de deux acides gras: l’acide oléique (oméga-9) et l’acide linoléique (oméga-6 et 9). Le rapport entre ces deux acides gras varie selon les populations. L'étude phytochimique par HPLC montre une plus grande diversité et quantité de composés phénoliques (acide gentisique étant majeur chez le ricin) dans les extraits de ricin comparativement au jatropha, où l'acide cinnamique est un composé distinctif. L’épicatéchine, l’acide p-coumarique, la rutine, la vitexine et la naringine sont des composés phénoliques communs aux deux espèces. L'étude conclut sur la caractérisation phytochimique détaillée des deux espèces, mettant en évidence leur potentiel d'applications diverses, notamment dans le domaine cosmétique et celui des biocarburants. Les variations observées en fonction de l'origine géographique des plantes ouvrent des perspectives sur la sélection de variétés pour optimiser la production de composés d'intérêt.

L'étude phytochimique du Ricin, réalisée par HPLC sur des extraits méthanoliques de feuilles et de racines, a révélé une dominance de l'acide gentisique comme composé phénolique majeur dans la plupart des huit populations tunisiennes étudiées (Riadh Andalous, Nefza, Béja, Nabeul, Hammamet, Bouficha, Khanguet Hajej, Aouled Amer). Cependant, une exception notable est observée pour la population de Nabeul, où la catéchine s'avère le composé le plus abondant. Des variations importantes des teneurs en acide gentisique sont constatées entre les populations, allant de 400,25 µg/ml (Nefza) à 1102,4 µg/ml (Aouled Amer). La population de Hammamet se distingue par sa richesse en composés phénoliques, incluant tous les étalons utilisés dans l'analyse. D'autres composés phénoliques, tels que la catéchine, la rutine et l'acide vanillique, sont également présents en quantités significatives dans certaines populations. La population d'Aouled Amer présente des teneurs élevées en catéchine, rutine et acide vanillique. Les populations de Khanguet Hajej et de Riadh Andalous montrent des concentrations importantes de catéchine et de rutine, respectivement. Ces résultats mettent en évidence une variabilité intraspécifique du profil phénolique du Ricin en fonction de la localisation géographique des populations. L'étude souligne l'importance de l'acide gentisique dans le profil phénolique du Ricin, mais aussi la présence d'autres composés significatifs.

L'analyse HPLC des extraits méthanoliques de feuilles et de racines de Jatropha, issues de huit populations (Tanzanie, Mozambique, Suriname et Brésil), a révélé un profil phénolique différent de celui du ricin. Dans les extraits foliaires, l'épicatéchine et la naringine émergent comme les composés majoritaires dans les populations brésiliennes (Mato Grosso, Regiao sudeste, Vale do Jequitinhonha) et celle du Suriname. La rutine est également présente en quantités significatives dans plusieurs populations, notamment celle du Norte de Minas (Brésil). La population du Paraná (Brésil) présente à la fois de l'épicatéchine et de la naringine comme principaux composés. En revanche, dans les extraits racinaires, l'épicatéchine prédomine dans cinq populations. L'étude note pour la première fois la présence d'acide chlorogénique, d'acide p-coumarique et d'acide cinnamique dans les extraits de Jatropha. Ces résultats sont comparés aux travaux antérieurs de List and Horhammer (1979), Abd-Alla et al. (2009), et Namuli et al. (2011) qui ont mis en évidence la présence de polyphénols glycosylés dans le Jatropha. La différence notable entre les profils phénoliques du Ricin et du Jatropha souligne la spécificité chimique de chaque espèce.

La comparaison des résultats obtenus pour le Ricin et le Jatropha révèle des différences significatives dans leur composition en composés phénoliques. Les extraits de Ricin montrent une plus grande diversité et quantité de composés phénoliques quantifiés, comparativement au Jatropha. L'acide gentisique, totalement absent chez le Jatropha, est un marqueur caractéristique des extraits de Ricin. Cependant, certains composés phénoliques sont communs aux deux espèces, notamment l'épicatéchine, l'acide p-coumarique, la rutine, la vitexine et la naringine. L'acide cinnamique, quant à lui, est spécifiquement identifié chez le Jatropha. Les résultats confirment la richesse en composés phénoliques, notamment les polyphénols glycosylés, dans les deux espèces, confirmant des données de la littérature (List and Horhammer, 1979; Abd-Alla et al., 2009; Namuli et al., 2011). L'étude souligne l'importance de la localisation géographique sur la composition phénolique des plantes, ouvrant des perspectives de recherche pour une meilleure compréhension des mécanismes de biosynthèse et de la variabilité intraspécifique.

L'analyse des huiles fixes de Ricin, réalisée par GC-MS après transestérification, révèle une prédominance marquée de l'acide ricinoléique dans toutes les populations tunisiennes étudiées. Ce composé, caractérisé par une fonction hydroxyle en position 12, réagit rapidement dans les conditions opératoires pour former une macrolactone (13-Hexyloxacyclotridec-10-en-2-one), qui se transestérifie ensuite en son ester méthylé correspondant. La présence d'autres acides gras, en proportions moindres, a également été observée. Ces acides gras peuvent être classés en trois familles, la plus importante étant celle des oméga-9, incluant l'acide ricinoléique et l'acide oléique. Les pourcentages d'acide ricinoléique varient entre les populations, allant de 74,75 ± 4,5 % (Bouficha) à 85,9 ± 0,02 % (Nefza). L'acide oléique est également présent, avec des variations inter-populations comprises entre 4,5 ± 0,07 % (Nefza) et 7,65 ± 1,3 %. Cette analyse précise la composition de l'huile de ricin et souligne la dominance de l'acide ricinoléique, un élément important pour ses applications cosmétiques et potentiellement bioénergétiques.

L'analyse GC-MS des huiles fixes de Jatropha, après transestérification, a permis d'identifier plusieurs composés. L'étude se concentre sur deux acides gras majeurs : l'acide oléique (oméga-9) et l'acide linoléique (oméga-6 et 9). Leur rapport varie selon l'origine géographique des huit populations étudiées (Tanzanie, Mozambique, Suriname et Brésil). Quatre populations (Arusha Tanzanie, Mozambique, Paraná Brésil, et Regiao sudeste Brésil) présentent un rapport acide linoléique/acide oléique d'environ 40/60. Ce rapport augmente légèrement dans les populations de Norte de Minas (Brésil) et du Suriname (42/58), puis davantage pour Mato Grosso (Brésil) (46/54), pour atteindre 49/51 dans la population de Vale do Jequitinhonha (Brésil). Cette variation du rapport entre l'acide linoléique et l'acide oléique met en évidence l'influence de facteurs géographiques sur la composition en acides gras de l'huile de Jatropha. Ces données sont cruciales pour évaluer le potentiel de l'huile de Jatropha comme source de biodiesel, car la composition en acides gras impacte les propriétés et la qualité du biocarburant produit.

L'étude explore plusieurs activités biologiques du Ricin, motivée par son usage traditionnel. Des études préliminaires ont déjà démontré une activité larvicide des extraits de feuilles et de graines sur les larves de moustiques Culex pipiens, avec des taux de mortalité de 100% observés après 24 heures d'exposition et des concentrations létales (CL50) très faibles. Ceci suggère un potentiel d'utilisation comme biocide naturel dans la lutte anti-moustiques. Par ailleurs, des recherches ont mis en évidence une activité antidiabétique des extraits éthanoliques des racines de Ricin. L'étude actuelle vise à approfondir ces résultats et à identifier les composés responsables de ces propriétés biologiques, notamment en étudiant le pouvoir anti-radicalaire et l'activité enzymatique des extraits. L'importance de la composition chimique et de l'origine géographique des plantes est soulignée en lien avec ces activités biologiques. L'analyse précise des composants et des activités est justifiée par l'utilisation du ricin en médecine traditionnelle, afin d'expliquer ses vertus et d'identifier des molécules actives.

Les polyphénols, présents dans le Ricin et le Jatropha, sont connus pour leurs diverses activités biologiques importantes pour la santé humaine. Halliwell (1994) confirme leur activité antioxydante par piégeage direct des espèces réactives de l'oxygène (ERO). Ils peuvent aussi agir en inhibant des enzymes pro-oxydantes et en chélatant des ions métalliques, ou encore en protégeant les systèmes de défense antioxydants biologiques. L'activité antioxydante des polyphénols dépend de leur structure, notamment de la position des groupements hydroxyles et de la capacité à supporter une délocalisation électronique. Fuchs (1998) souligne leur rôle dans la protection contre le stress photo-oxydant cutané, expliquant leur utilisation dans les cosmétiques pour le traitement du vieillissement cellulaire et la protection de la peau (Menaa et al., 2014). En plus de leur action antioxydante, les polyphénols peuvent inhiber l'activité d'enzymes, comme l'acétylcholinestérase (Heinrich et Teoh, 2004), ce qui ouvre des perspectives dans le traitement de maladies neurodégénératives.

Les résultats de cette étude ouvrent des perspectives d'application pour le Ricin et le Jatropha dans plusieurs domaines. L'huile de ricin, riche en acide ricinoléique, est déjà largement utilisée en cosmétique et comme lubrifiant, et son potentiel dans la production de biodiesel est exploré. De plus, les propriétés larvicides et antidiabétiques identifiées pour le Ricin ouvrent la voie à des applications en santé publique et en médecine. L'étude met également en lumière le potentiel des composés phénoliques du Ricin et du Jatropha, notamment leurs activités antioxydantes, pour le développement de produits cosmétiques et pharmaceutiques. Le Jatropha, en particulier, présente un intérêt pour la production de biodiesel comme alternative aux énergies fossiles, bien que des difficultés aient été rencontrées dans des projets antérieurs (Heller, 1996). L'étude souligne l'importance de poursuivre les recherches sur les activités biologiques de ces plantes et de développer des applications durables et respectueuses de l'environnement.