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DES EPICES (3)

Gérard Gomez


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Plan de l'étude

            Définition

            1) Le sésame

                               1-1) Composition lipidique

1-2) Composition Protéique

                               1-3) Glucides et Fibres

                               1-4) Composés Bioactifs

1-5) Minéraux et vitamines

1-5-1) Vitamines

1-5-2) Minéraux

                2) Le Fenugrec

2-1) Glucides et fibres

                        2-2) Protéines et acides aminés

                        2-3) Lipides

                        2-4) Sapogénine et saponines stéroïdiennes

                        2-5) Alcaloïdes

                        2-6) Flavonoïdes et polyphénols

                        2-7) Minéraux et vitamines

            3) Le safran

            4) Le romarin

4-1) Huiles essentielles

                        4-2) Polyphénols et antioxydants

                        4-3) Flavonoïdes

                        4-4) Triterpènes

                        4-5) Des tanins

                                    4-5-1) Des tanins condensés

                                    4-5-2) Des tanins hydrolysables

            5) Origan

                        5-1) Huiles essentielles

                        5-2) Polyphénols antioxydants et autres

            6) Thym

6-1) Monoterpènes

                        6-2) Sesquiterpènes

                        6-3) Monoterpénols

                        6-4) Phénols

                        6-5) Ethers-Oxydes

6-6) Quinones


Définition

Une épice est une substance d'origine végétale utilisée pour assaisonner ou parfumer les aliments. Elle est généralement issue de parties aromatiques de plantes, comme les graines, les écorces, les racines ou les fruits.

Voici une liste de 20 épices auxquelles nous allons nous intéresser :

 

Poivre noir

 

Gingembre

 

Moutarde en poudre

2) Fenugrec

Cumin

Coriandre

 

Fenouil

 

3) Safran

 

Curcuma

 

Cardamome

 

Anis étoilé

 

4) Romarin

 

Paprika

 

Clou de girofle

 

Muscade

 

5) Origan

 

Cannelle

 

Piment de cayenne

 

1) Sésame

 

6) Thym

 

 

 

 

 

 

 


1) Le sésame

Le sésame (Sesamum indicum L.) est une plante oléagineuse cultivée principalement pour ses graines riches en huile. Il est utilisé dans l’alimentation, la cosmétique et la médecine traditionnelle.

Les graines de sésame sont constituées de :

 

1-1) Composition lipidique

L’huile de sésame est composée principalement de triglycérides, avec les proportions suivantes en acides gras :

Acide oléique (C18:1, oméga-9) : 35-50%

 

 

Sa formule moléculaire est C18H34O2.

Son nom systématique est l'acide (9Z) octadéc-9-énoïque ; il est constitué de 18 atomes de carbone avec une double liaison, située sur le carbone 9.

C'est le constituant essentiel de l'huile d'olive (d'où son nom) sous forme de triester du glycérol).

 

Acide linoléïque(C18:2, oméga6) : 35-50%

 

 

 

Découvert au début du 20ème siècle, l'acide linoléique est l'un des acides gras les plus importants pour l'organisme, car il ne peut pas être synthétisé par le corps humain et doit donc être apporté par l'alimentation ; on dit pour cela qu’il est essentiel.

Il joue un rôle crucial dans divers processus biologiques.

 

 

Sa formule moléculaire est C18H32O2.

Son nom systématique est l'acide (9Z,12Z) octadéca -9,12-diènoïque ; il est constitué de 18 atomes de carbone avec deux doubles liaisons, situées sur les carbones 9 et 12. Ces doubles liaisons sont en configuration cis, ce qui confère à la molécule une forme coudée. L'acide linoléique est classé comme un acide gras polyinsaturé (AGPI) car il comporte plusieurs doubles liaisons dans sa chaîne carbonée.

Acide palmitique (C16:0) : 7-12 %

 

C'est un composant essentiel de l'huile de palme, sous forme de triester du glycérol, d'où son nom.

 

Sa formule moléculaire est C16H32O2.

Son nom systématique est l'acide acide hexadécanoïque ; c'est un acide saturé.

Acide stéarique (C18:0) : 3-6 %

 

 

On le trouve également dans les margarines, le beurre de cacao ….

 

Sa formule moléculaire est C18H36O2.

Son nom systématique est l'acide acide octadécanoïque ; c'est un acide saturé.

 

L’huile de sésame contient aussi des phospholipides, notamment des phosphatidylcholines et des phosphatidyléthanolamines, qui jouent un rôle clé dans la stabilité des membranes cellulaires.

Une phosphatidylcholine

Nom systématique :

Palmitoyl-oleyl-sn-phosphatidylcholine

 

Une phosphatidyléthanolamine

Nom systématique :

Palmitoyl-oleyl-sn-phosphatidyléthanolamine

 

 

 

            1-2) Composition Protéique

 Les graines de sésame sont riches en protéines (18-25 %), avec une forte teneur en acides aminés essentiels comme :

Méthionine

Leucine

Phénylalanine

Lysine

Sa formule moléculaire est :

C5H11NO2S

La méthionine est un acide α-aminé essentiel, non synthétisé par l'homme et les animaux ; il faut donc qu’il puisse être puisé dans la nourriture. Cet acide α-aminé étant présent en faible quantité dans les céréales, il faut apporter un complément alimentaire à de nombreux animaux. Le principal débouché de la méthionine (environ 90 % de la production) est l’alimentation animale, notamment celle de la volaille (2 à 3 g/kg d'aliment, soit au total 4 à 5 g par poulet). La consommation mondiale de méthionine synthétique est d'environ 300 000 t/an (années 2000).

La méthionine est un anti-oxydant ; c'est un capteur efficace de radicaux libres dans l’organisme. La méthionine apporte les groupes méthyle lors du processus de transméthylation.

 

L’oligo-élément sélénium occupe dans la sélénométhionine la place du soufre dans la méthionine.

Elle a été découverte en 1921.

Sa formule moléculaire est :

C6H13NO2

La leucine est un acide aminé essentiel, crucial pour la synthèse des protéines.

Bienfaits :

Favorise la récupération et limite la dégradation musculaire

Peut aider à la régulation de la glycémie.

Elle est souvent consommée sous forme de BCAA (acides aminés à chaîne ramifiée) avec l'isoleucine et la valine.

La leucine est présente dans l'alimentation et notamment dans les viandes les œufs, les légumineuses……

 La leucine tire son nom de cristaux en écailles blancs et scintillants (du grec leukos, blanc). Proust l’a isolée en 1819.

 

 

Sa formule moléculaire est :

C9H11NO2

La phénylalanine est un acide aminé essentiel impliqué dans la production de neurotransmetteurs tels que la dopamine, l'adrénaline et la noradrénaline qui sont tous les trois dérivés de la tyrosine et qui jouent tous les trois un rôle majeur dans le fonctionnement du système nerveux.

Dans l’organisme, la phénylalanine est par hydroxylation oxydative, transformée en tyrosine. La transformation se poursuit en passant par la 3,4-dihydroxyphénylalanine (en abrégé DOPA) et la dopamine pour donner les hormones surrénales : la noradrénaline et l’adrénaline

Elle est présente dans les aliments riches en protéines (viandes, œufs, produits laitiers).

Elle forme avec la tyrosine et le tryptophane le groupe des acides aminés aromatiques qui sont à l’origine de la réaction xanthoprotéique (du grec xanthos, jaune) c'est-à-dire de la coloration jaune que prend la peau au contact d’acide nitrique concentré.

Sa formule moléculaire est :

C6H14N2O2

 

 

Présente en faible quantité dans les protéines du sésame, la lysine est un acide aminé essentiel important pour la croissance, l'immunité et la récupération. En effet,elle intervient dans la synthèse des protéines et du collagène, dans le renforcement du système immunitaire, dans l'absorption du calcium.…

 

 

 La lysine (du grec lysis, coupure) a été obtenue pour la première fois par Drechsel en 1899 à partir de la caséïne (du latin caseus, fromage).

 

 

 

Les protéines du sésame sont principalement constituées d’albumines (protéines solubles dans l'eau, souvent impliquées dans des fonctions métaboliques ou enzymatiques) et de globulines (protéines solubles dans des solutions faiblement salines jouant un rôle important dans le stockage des nutriments pour la germination) avec une faible quantité de prolamines (protéines insolubles dans l'eau mais solubles dans l'éthanol souvent riches en proline et en glutamine) et de glutélines (protéines insolubles dans l'eau et l'éthanol, mais solubles dans des solutions acides ou alcalines, jouant un rôle dans la structure du gluten chez les céréales).

 

            1-3) Glucides et Fibres

Les graines de sésame contiennent environ 10-15 % de glucides, majoritairement sous forme de fibres alimentaires insolubles :

·         Cellulose

Résulte de la polycondensation de glucose (C6H12O6)
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-C(H)=O sous forme de β-D-glucopyranose

On obtient des chaînes dîtes "linéaires".

Les différentes chaînes placées côte à côte sont liées par de nombreuses liaisons hydrogène ce qui donne à ce matériau une très grande rigidité et qui explique qu'elle est la substance de soutien (parois) des cellules jeunes des végétaux :

 Liaisons intramoléculaires :

 

Selon Liang et Marchessault - 1959

Selon Blackwell et al.

- 1977

 

 Liaisons intermoléculaires :

Klemm et al - 1998

·         Lignine

C'est le troisième constituant de la paroi cellulaire (constituant de la paroi secondaire des cellules des végétaux) ; c'est un polymère réticulé (tridimensionnel) dont la structure complexe varie, comme pour les hémicelluloses, en fonction de l'espèce, de l'âge du végétal et des

conditions climatiques.

-      On peut cependant dégager une structure de base commune dite "phénol propane" :

 - pour les plantes annuelles :

 - pour les bois résineux :

- pour les bois feuillus :

La représentation ci-dessous donne un modèle de la structure de lignine de pin, d'après Adler (1977) :

Insistons sur le fait que la représentation ci-dessus n'est qu'un modèle statistique issu de données analytiques fragmentaires pour le pin ; on ne peut en effet considérer la structure de ce polymère comme résultant de la répétition régulière d'un motif.

-      mais aussi sous forme de fibres solubles (pectines).

Les pectines cortrespondent à un ensemble complexe formé d'une ossature majoritaire résultant d'un enchaînement d'acides α-D-galacturonique liés en 1-4 (unités homogalacturonanes)

Certaines des unités homogalacturonanes peuvent être méthylées et/ou acétylées :

 

Certaines unités homogalacturonanes peuvent être substituées par des oses :

                - Rhamnogalacturonanes

L'ose est alors le L(-)-rhamnose :

                - Xylogalacturonanes

L'ose est alors le D(+)-xylose :

                - Apiogalacturonanes

L'ose est alors le D-apiose

On peut donner un aperçu général de la structure d'une pectine par le schéma suivant :

Roger PRAT, Michèle MOSINIAK, Jean-Claude ROLAND : La paroi primaire de la cellule végétale ; les pectines.

 

Ces fibres (solubles ou insolubles) contribuent à la régulation du transit intestinal et à la réduction du cholestérol sanguin.

 

Les protéines et les glucides du sésame peuvent interagir sous l’effet de la chaleur pour former des composés aromatiques par réaction de Maillard, ce qui est particulièrement notable dans la transformation des graines en tahini (Le tahini est une pâte de sésame très utilisée dans la cuisine du Moyen-Orient, du bassin méditerranéen et d'Asie. Il est obtenu en broyant des graines de sésame, qui peuvent être décortiquées (donnant un tahini plus clair et plus doux) ou entières (produisant un tahini plus foncé et plus riche en nutriments).

 

1-4) Composés Bioactifs

 

·         Lignanes

La structure de base des lignanes est un squelette 2,3-dibenzylbutane :

On trouve notamment les composés suivants :

Sésamine

Sa dégradation dans l'organisme humain conduit à l'entérolactone un lignane mammalien ayant des propriétés de phytoestrogène.

Sésamoline

Sésamol

Sésaminol

SESAMINE

 

Ces composés ont des effets protecteurs contre le stress oxydatif en inhibant la peroxydation lipidique et en modulant l’activité de certaines enzymes antioxydantes comme la superoxyde dismutase (SOD) et la catalase.

L’huile de sésame est relativement stable à l’oxydation grâce à la présence de sésamol, un puissant antioxydant phénolique qui inhibe la dégradation des acides gras insaturés.

·         Phytostérols

Le sésame contient environ 200-400 mg/100 g de phytostérols, principalement :

Bêta-sitostérol

C'est le plus abondant des phytostérols (stérols végétaux)
Sa structure ne diffère du cholestérol que par la présence d'un groupement éthyle sur le carbone n°24 (numérotation des stéroïdes).
Les animaux supérieurs synthétisent le cholestérol, mais pas le β-Sitostérol ce qui montre combien sont spécifiques les enzymes servant à ces synthèses.

Campestérol

C'est un phytostérol, très voisin du β-sitostérol et du stigmastérol et présent dans de nombreux légumes et fruits.

Stigmastérol

Phytostérol (stérol végétal) présent, également, dans l'huile des graines de soja.
Sa molécule ne diffère de celle du β-Sitostérol, que par la présence d'une double liaison en C(22)-C(23).
(numérotation des stéroïdes).

 

Les phytostérols réduisent l’absorption intestinale du cholestérol et ont des effets bénéfiques sur le métabolisme lipidique.

 

Les lignanes et les polyphénols du sésame possèdent des groupes hydroxyles capables de complexer les métaux de transition comme le fer et le cuivre, limitant ainsi leur rôle catalytique dans les réactions pro-oxydantes.

 

1-5) Minéraux et vitamines

                        1-5-1) Vitamines

Vitamine B1

(ou thiamine)

Vitamine B3

(ou  vitamine PP)

Vitamine B6

(ou pyridoxine)

Vitamine E

C'est une vitamine hydrosoluble ; elle intervient dans le métabolisme des glucides ; elle favorise la transmission de l'influx nerveux.

 C’est la première vitamine hydrosoluble qui a été découverte ; Christiaan Eijkmann (élève de Robert Koch qui a reçu le Prix Nobel de médecine pour ses recherches sur la tuberculose) l’a trouvée en 1897 dans la cuticule du riz et le germe de céréales.

Le lien entre la carence en vitamine B1 et le béribéri a été fait en 1912 par Casimir Funk, biochimiste polonais.

On l'appelle aussi acide nicotinique.

Remarque :

L'amide qui lui correspond,

la nicotinamide

ayant les mêmes propriétés, est considérée aussi comme la vitamine B3.

C'est une vitamine hydrosoluble.

C'est un cofacteur d'oxydo-réduction (coenzyme) dans le métabolisme des glucides des protéines et des lipides, réactions qui permettent à l'organisme de s'approvisionner en énergie auprès de molécules "combustibles" comme le glucose et les acides gras ; c'est sous forme de NAD/NADH que la nicotinamide intervient.

Dans l'organisme, la vitamine B6 est en grande partie transformée en phosphate de pyridoxal véritable métabolite actif. En effet l'enzyme qui est responsable de l'activité aminoacidedécarboxylasique, par exemple, a besoin du phosphate de pyridoxal comme coenzyme.

 

PHOSPHATEPYRIDOXAL

 

Phosphate de pyridoxal

 

C'est un mélange de substances de structures voisines parmi lesquelles les tocophérols α, β, γ, d.

a-tocophérols 

b-tocophérol

γ-tocophérol

d-tocophérol

C'est une vitamine liposoluble.

Vitamine de la fécondité ; anticoagulant naturel, antioxydant, stabilisateur de couleurs.

La vitamine E est un agent réducteur protégeant les lipides insérés dans les membranes cellulaires en les empêchant de se détruire par oxydation ; elle stoppe le mécanisme de propagation de la chaîne d'oxydation en réduisant les intermédiaires radicalaires. La vitamine C régénère ensuite la vitamine E à la surface des membranes cellulaires.

Remarque 1 :

Les tocophérols, en absence d'oxygène, sont stables à la chaleur et à la lumière, mais, en présence d'oxygène, malgré leurs propriétés anti-oxydantes, ils s'oxydent pour former une quinone.

Remarque 2 :

C'est l'α-tocophérol qui est biologiquement le plus actif.

                        1-5-2) Minéraux

On trouve notamment, du calcium, du magnésium, du phosphore, du fer, du zinc, du cuivre, du manganèse et du sélénium.

 

2) Le Fenugrec

Le fenugrec (Trigonella foenum-graecum), plante de la famille des Fabaceae, est utilisé depuis l’Antiquité en médecine traditionnelle, en alimentation et en cosmétique.

C'est une plante herbacée annuelle originaire du bassin méditerranéen et d’Asie, à feuilles trifoliées et fleurs jaunes ou blanches.

Ses gousses allongées contiennent des graines brunes à odeur caractéristique.

Fenugrec plante

Fenugrec graines

Fenugrec, Methi, Frais, Vert, Indien

Résultat d’images pour fenugrec

 

.           2-1) Glucides et fibres

Ce sont principalement des polysaccharides (ou polyholosides) :

·         Galactomannanes

Ce sont des polymères linéaires constitués d'une chaîne principale de monomères de mannose ((1,4)-bêta-D-mannopyranose) et de ramifications de galactose (par ponts 1-6). On en trouve aussi dans la gomme de guar, de caroube, de tara … Dans le cas de la gomme de fenugrec le rapport mannose-galactose est de 1:1 environ :

 

Ces galactomannanes sont considérées comme des fibres solubles, non digestibles par les enzymes humaines et formant un gel visqueux au contact de l'eau ; on peut pour cela les ranger dans la catégorie des mucilages.

·         Pectines

Ce sont d'autres mucilages ; ils forment un gel visqueux bénéfique pour la digestion et la glycémie.

C'est un ensemble complexe formé d'une ossature majoritaire résultant d'un enchaînement d'acides α-D-galacturonique liés en 1-4 (unités homogalacturonanes).

Certaines des unités homogalacturonanes peuvent être méthylées et/ou acétylées :

Certaines unités homogalacturonanes peuvent être substituées par des oses :

                - Rhamnogalacturonanes

L'ose est alors le L(-)-rhamnose :

                - Xylogalacturonanes

L'ose est alors le D(+)-xylose :

- Apiogalacturonanes

L'ose est alors le D-apiose

 

                        2-2) Protéines et acides aminés :                     

Les graines de fenugrec contiennent environ 23-30% de protéines.

Parmi les acides aminés qu'on y trouve il faut citer la 4-hydroxyisoleucine :

 

Elle agit sur les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas et stimule la sécrétion d'insuline seulement quand le taux de glucose augmente, cela évite l'hypoglycémie, effet secondaire classique des traitements antidiabétiques par les sulfonylurées.

La 4-hydroxyisoleucine possède donc des propriétés antidiabétiques.

 

                        2-3) Lipides

La teneur en lipides des graines de fenugrec est modérée (5-10%), principalement des acides gras insaturés.

Acide oléique (C18:1, oméga-9) : 35-50%

 

Sa formule moléculaire est C18H34O2.

Son nom systématique est l'acide (9Z) octadéc-9-énoïque ; il est constitué de 18 atomes de carbone avec une double liaison, située sur le carbone 9.

C'est le constituant essentiel de l'huile d'olive (d'où son nom) sous forme de triester du glycérol).

 

Acide linoléïque(C18:2, oméga6) : 35-50%

 

 

 

Découvert au début du 20ème siècle, l'acide linoléique est l'un des acides gras les plus importants pour l'organisme, car il ne peut pas être synthétisé par le corps humain et doit donc être apporté par l'alimentation ; on dit pour cela qu’il est essentiel.

Il joue un rôle crucial dans divers processus biologiques.

 

 

 

Sa formule moléculaire est C18H32O2.

Son nom systématique est l'acide (9Z,12Z) octadéca -9,12-diènoïque ; il est constitué de 18 atomes de carbone avec deux doubles liaisons, situées sur les carbones 9 et 12. Ces doubles liaisons sont en configuration cis, ce qui confère à la molécule une forme coudée. L'acide linoléique est classé comme un acide gras polyinsaturé (AGPI) car il comporte plusieurs doubles liaisons dans sa chaîne carbonée.

 

L’huile de graines de fenugrec contient aussi des phospholipides, notamment des phosphatidylcholines, des phosphatidyléthanolamines qui jouent un rôle clé dans la stabilité des membranes cellulaires mais aussi des lécithines :

Une phosphatidylcholine

Nom systématique :

Palmitoyl-oleyl-sn-phosphatidylcholine

Une phosphatidyléthanolamine

Nom systématique :

Palmitoyl-oleyl-sn-phosphatidyléthanolamine

 

Lécithines

 

 

 

 

                        2-4) Sapogénine et saponines stéroïdiennes

Les saponines sont des corps ayant une partie de la molécule hydrophile (partie « ose ») et une partie lipophile (partie aglycone) ce qui leur donne des propriétés tensio-actives.

Sapogénine est le nom générique des aglycones résultant de l'hydrolyse des saponines et dont le squelette dérive des stérols.

 Diosgénine

ou

(25 R)-Spirost-5-en-3-ol

Molécule extraite des tubercules d'une plante mexicaine (igname) du genre Dioscorea ; elle est convertie en plusieurs étapes en progestérone puis par oxydation microbiologique (Rhizopus nigricansen 11-hydroxyprogestérone et après plusieurs étapes en cortisone.

Yamogénine

ou

(25 S)-Spirost-5-en-3-ol

On la trouve aussi dans les racines de certaines plantes de la famille des Dioscoreaceae d’où on les extrait souvent par hydrolyse des glycosides présents dans les plantes.

Elle est utilisée en laboratoire pour la synthèse de corticostéroïdes, de progestérone, et autres hormones sexuelles.

Elle possède aussi des effets anti-inflammatoires et anti-oxydantes.

Gitogénine

La gitogénine est une saponine stéroïdienne. On la trouve dans certaines plantes du genre Dioscorea, notamment les ignames.

C’est un solide blanc cristallin, insoluble dans l’eau mais soluble dans l’éthanol et des solvants organiques. Elle est utilisée en laboratoire, tout comme la yamogénine, pour la synthèse de corticostéroïdes, de progestérone, et d’autres hormones

Tigogénine

La tigogénine est un composé très proche de la gitogénine.

La gitogénine a été historiquement plus utilisée dans l’industrie pharmaceutique que la tigogénine car elle est plus facile à extraire et à transformer en progestérone.

La tigogénine possède des effets anabolisants et anti-inflammatoires.

Tigogenin Structure

 

                        2-5) Alcaloïdes

Parmi les plus abondants et les plus importants on trouve la Trigonelline :

 

C’est un dérivé de l'acide nicotinique (vitamine B3) dont il est un produit du métabolisme, par addition d'un groupement méthyle sur l'azote.

Il est présent dans de nombreuses autres plantes (café, chanvre, avoine).

La trigonelline a des effets neuroprotecteurs et des propriétés antidiabétiques.

                        2-6) Flavonoïdes et polyphénols

On trouve par exemple la lutéoline, la quercétine et l’apigénine, qui luttent contre le stress oxydatif.

Lutéoline

Quercétine

Apigénine

                       

2-7) Minéraux et vitamines

Le fenugrec est riche en fer (Fe), magnésium (Mg), zinc (Zn), phosphore (P), calcium (Ca)..

Il est source de vitamines A, C et du groupe B.

 

3) Le safran

Le safran a fait l’objet d’une publication.

 

 

4) Le romarin
Le romarin (Rosmarinus officinalis) est une plante aromatique méditerranéenne largement utilisée en cuisine, en médecine traditionnelle et en cosmétique. Il appartient à la famille des Lamiacées

Il contient une grande variété de composés : des huiles essentielles, des polyphénols, des flavonoïdes et des terpènes.

 

                        4-1) Huiles essentielles (1-3%)

On y trouve des molécules volatiles aux propriétés antiseptiques, antioxydantes et neuroprotectrices.

Ses principaux constituants varient selon la provenance et le chémotype du romarin :

·         1,8-cinéole (eucalyptol, 20-50%) :

 

C’est un monoterpène ; on le  trouve également dans l'huile essentielle des eucalyptus et de certaines plantes (sauge, basilic). Il est utilisé comme décongestionnant, expectorant, anti-inflammatoire.

·         Camphre (10-25%) : stimulant du système nerveux central, analgésique.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C'est un terpène oxygéné, extrait du camphrier (Cinnamomum camphora), arbre de la famille des lauracées, à feuilles persistantes qui pousse bien en Asie tropicale où il porte le nom Kapuru-gaha. La distillation des copeaux de la tige, ou des racines produit l'huile de camphre, analgésique et antiseptique. On l'utilise aussi pour activer la circulation (frictions de la poitrine et des muscles).

C'est Julius Bredt (1885-1937) qui proposa en 1893 une formule constituée de deux cycles "en pont". Citons aussi Otto Wallach (1847-1931) Prix Nobel de chimie en 1910 qui a particulièrement fait progresser la chimie du camphre et des terpènes.

1903 : Synthèse partielle par Albin Haller (1849-1925), Professeur à la Sorbonne.

1948 Synthèse, par Niilo Toivonen (né en 1888) Professeur à Helsinki, sur le modèle des synthèses de l'acide camphorique et de l'α-pinène qui avaient été menées en 1903 par Gustav Komppa (1867-1949) Professeur à Helsinki.

Composant de la ballistite un explosif breveté par Alfred Nobel en 1887 et qui est composé de 10% camphre 45% de nitroglycérine et 45% de collodion, le camphre jouant le rôle de stabilisant.

On a utilisé le camphre dans la synthèse de la corrine, molécule complexant le Cobalt dans la vitamine B12.

 

Camphre (+/-)

Camphre (+)

Camphre (-)

 

 

·         Alpha-pinène (10-20%) : antiseptique

 

imageFDK

PINENE

Principal constituant de l'essence de térébenthine. Possède des propriétés antiseptiques. C’est un bronchodilatateur.

Matière première dans une synthèse du camphre.

 

·         Bornéol (2 à 6%) :

 

C’est un terpène qu’on trouve aussi dans le pin.
Il a été découvert par  Pelouze en 1840.
Il est utilisé comme
sédatif, antispasmodique, mais aussi comme arôme artificiel.

 

 

·         Verbénone (1-10%) :

Cétone terpénique bicyclique à odeur agréable, existant naturellement dans différentes plantes (Rosmarinus officinalis L. ou Verbena triphylla L.) dans la résine d'olibanum, dans l'huile de turpentine....
C'est également une phéromone de certains coléoptères.
Est utilisée en parfumerie, pour faire des tisanes, ou comme appât pour certains insectes.

C’est un régénérateur hépatique et cutané.

(1R)(+)Verbénone

(1S)(-)Verbénone

 

 

                        4-2) Polyphénols et antioxydants

 

·         Acide rosmarinique

 

 

Polyphénol contenu dans le romarin (Rosmarinus officinalis), la mélisse (Melissa officinalis), l'origan (Origanum vulgare).

C’est un ester de l’acide caféique et de l’acide 3,4-dihydroxyphényllactique.

Agit comme antioxydant (fait disparaître les radicaux comme .OH, .NO...., antifibrillogène (sur alpha-synucléine, bêta-amyloïde, (Ab) et protéine t.) et a un effet antiapoptotique induit par Ab (l'apoptose est un processus par lequel les cellules déclenchent leur auto-destruction  en réponse à un signal ; le phénomène est nécessaire à la survie des organismes pluricellulaires).

 

 

 

·         Acide carnosique

 

 

C’est un diterpène phénolique. Son squelette est de type abiétane

C’est un puissant antioxydant liposoluble, protège les cellules nerveuses et prévient le stress oxydatif.

C’est un anti-inflammatoire ; il réduit la production de cytokines pro-inflammatoires (IL-6, TNF-alpha)

 

 

·         Carnosol :

 

 

C’est un diterpène phénolique à squelette abiétane, dérivé de l'acide carnosique, (il se forme par oxydation spontanée de celui-ci).

Son caractère lipophile lui permet de s’insérer dans les membranes biologiques.

C’est un antioxydant qui possède aussi des effets anticancéreux et anti-inflammatoires.

·         Rosmanol :

 

Sa structure est très proche de celle du carnosol mais avec un groupe hydroxyle supplémentaire, ce qui modifie légèrement sa polarité.

Son pouvoir oxydant est plus grand ainsi que son pouvoir anti-inflammatoire.

·         Isorosmanol

 

Il est présent en faible quantité dans les extraits de romarin, souvent en mélange avec d'autres phénols.

Il est produit par oxydation enzymatique de l’acide carnosique ou du carnosol.

C’est un antioxydant puissant ; Il protège les lipides membranaires contre la peroxydation.

C’est un anti-inflammatoire ; Il inhibe certaines enzymes pro-inflammatoires (comme la lipoxygénase).

Son profil chimique lui confère des propriétés similaires à celles du carnosol et du rosmanol dans la protection des neurones contre le stress oxydatif et l’inflammation.

 

                               4-3) Flavonoïdes

·         Diosmine

 

 

 

C'est une flavone.O-méthylée présente dans des plantes du genre Vicia (Vesces).

C’est un hétéroside dont la partie glucidique est le rutinose et la partie aglycone est la diosmétine.

La diosmine de synthèse est un complément alimentaire à propriétés phlébotoniques ; elle entre dans la composition de certains médicaments ( Daflon ®).

 

 

·         Lutéoline

 

Son nom vient du latin luteum = jaune (nom). C’est une substance commune présente dans de nombreuses plantes ; c’est elle qui donne leur belle couleur jaune aux fleurs du genêt (Genista tinctoria).

Elle a été utilisée pour fabriquer de la teinture jaune. Elle a été isolée du réséda jaunâtre (Reseda luteola) ou réséda des teinturiers, par Michel Eugène Chevreul un spécialiste, à son époque, des colorants.

Présente dans l'artichaut (cynara scolymus) on lui prête des vertus hypocholestérolémiantes (elle inhiberait la synthèse du cholestérol).

 

·         Apigénine

 

Flavone ayant des propriétés anti-inflammatoires et anti tumorales. On trouve  également cette molécule dans le persil, la camomille, le céleri, le thym…

                               4-4) Triterpènes

·         Acide ursolique

Molécule que l'on rencontre dans de nombreuses autres plantes et herbes médicinales (menthe poivrée, lavande, origan, thym).
C'est un triterpène pentacyclique utilisé en cosmétique et en médecine (Propriétés anti-inflammatoires, antioxydantes, antitumorales, hépato-protectrices, neuroprotectrice ….).

           

·         Acide oléanolique

Triterpènoïde présent en particulier dans l'olivier, l'aubépine, la mélisse ; cette molécule est un tonicardiaque, elle a un effet vasodilatateur sur les artères des rats ; elle influe sur la libération du monoxyde d'azote (NO), modulateur du tonus vasculaire.

                               4-5) Des tanins 

Ils ont des propriétés astringentes et antimicrobiennes.

                                               4-5-1) Des tanins condensés

Encore appelés proanthocyanidines les tanins condensés sont formés par la polymérisation d'unités flavan-3-ols en dimères, oligomères (entre 2 et 10 monomères) ou polymères (> 10 monomères).

Les flavan-3-ols que l'on trouve le plus couramment dans les tanins condensés sont la catéchine, l'épicatéchine, la gallocatéchine et l'épigallocatéchine.

Ces tanins se distinguent les uns des autres par la nature des flavan-3-ols qui les composent, mais aussi par les positions et et les  types de liaisons inter-flavonoïdes.

On distingue 2 types de liaisons inter-flavonoïdes :

             - Liaisons carbone-carbone

Ces liaisons se forment entre le carbone C4 de l'unité supérieure et le carbone C8 de l'unité inférieure (et plus rarement C6) :

 

 

Liaison C-C entre C4 et C8

Liaison C-C entre C4 et C6

 

            - Liaisons aryle-aryle :

Plus rares, elles se forment à l'intérieur d'une même unité monomère lors de la polymérisation des tanins condensés.

 

 Liaisons : C2-O (lié à C7) et C-C entre C4-C8

 

Remarque : les groupes R1 et R2 correspondent à H ou OH suivant les composés, ce qui est explicité ci-dessous :

 

 

Composés

R1

R2

 

 

- Catéchine

 

- Gallocatéchine    

 

 

H

 

OH

 

 

OH

 

OH

 

 

- Epicatechine

 

- Epigallocatechine

 

 

  H

 

   OH

 

 

    OH

 

   OH

 

                                               4-5-2) Des tanins hydrolysables

Ce sont des combinaisons complexes de glucose et d'acides polyphénoliques comme l'acide gallique, l'acide digallique, l'acide ellagique, l'acide hexahydrodiphénique.

Par hydrolyse acide, ces tannins se décomposent en glucose et en acides galliques ou ellagiques.

 

 

Acide gallique

Acide digallique

Acide ellagique

Acide hexahydrodiphénique

Ce sont les tannins de l'acide ellagique ou ellagitannins qui constituent le plus grand groupe de tannins hydrolysables connu.

Il s'agit d'esters de l'acide hexahydrodiphénique (HHDP) avec généralement le β-D-glucose.

Par hydrolyse, les ellagitannins libèrent des acides diphéniques qui se réarrangent spontanément en acide ellagique.

Trois exemples :

 

Pedunculagine

La pédunculagine est un ellagitannin. Elle est formée à partir de la casuarictine par la perte d'un groupe gallate.

On la  trouve dans le péricarpe des grenades (Punica granatum)  ainsi que  dans les noix. C'est l'un des principaux ellagitanins du bois de chêne avec la castalagine, la vescalagine, la grandinine et les roburines A-E. On le trouve également dans la groseille à maquereau indienne (Phyllanthus emblica).

La galloylpédunculagine se trouve dans Platycarya strobilacea.

Casuarictine

La casuarictine est un ellagitannin. On la trouve dans les espèces Casuarina et Stachyurus.

Elle est formée de deux unités d'acide hexahydroxydiphénique et d'une unité d'acide gallique liées à une molécule de glucose.

La molécule est formée à partir de la tellimagrandine II, elle-même formée à partir du pentagalloyl glucose par oxydation. La casuarictine est transformée en pédunculagine par la perte d'un groupe gallate, puis en castalagine par l'ouverture du cycle pyranose du glucose.

Vescalagine

Ellagitanin que l'on trouve dans le bois de chêne (par exemples Quercus robur, ou Quercus petraea, ou Quercus pyrenaica) avec lequel on confectionne les tonneaux destinés à contenir le vin.

La vescalagine peut agir contre les ostéoclastes, cellules naturellement chargées de dégrader les os afin qu'ils puissent se renouveler ; elle agit contre l'actine protéine importante pour l'architecture des cellules ; elle dégrade le réseau d'actine la transformant en pelotes amorphes.

 

Ils peuvent être sous forme de monomère ou d'oligomères.

 

5) Origan

L'origan est une plante aromatique de la famille des Lamiacées, appréciée particulièrement en cuisine ; il contient une grande variété de composés comme des huiles essentielles, des polyphénols et des flavonoïdes.

                        5-1) Huiles essentielles (0,5 à 3%)

·         Carvacrol (30-80%)

C'est un inhibiteur de croissance de plusieurs souches bactériennes (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ….) en provoquant des lésions de leur membrane.

Sa molécule correspond à du p.cymène avec une fonction phénol en plus.

On la trouve aussi dans :

- l'huile essentielle de marjolaine (60%) (origanum majorana) plante de la famille des Lamiacées proche de l'origan.

- L'huile essentielle de thym (Thymus vulgaris).

 

·         Thymol(5-20%)

 

 

On le retrouve également dans d’autres plantes aromatiques comme le thym ou la sarriette.

Il s’agit d’un phénol monoterpénique, c’est-à-dire un composé aromatique comportant un groupe hydroxyle (-OH) fixé sur un noyau benzénique, avec des chaînes latérales isopropylique et méthyle. Cette structure confère au thymol ses propriétés antiseptiques et aromatiques.

Propriétés physiques :

Aspect : Généralement, le thymol se présente sous forme de cristaux ou d’un solide blanc à légèrement jaunâtre.

Point de fusion et d’ébullition : Le thymol fond aux environs de 50 °C et bout autour de 230–233 °C.

Odeur : Il dégage une odeur caractéristique, chaude et herbacée, rappelant celle du thym (plante de la famille des Lamiacées).

L’huile essentielle contenant du thymol est obtenue par distillation à la vapeur des parties aériennes de la plante, qui est ensuite traitée pour isoler le thymol. Il est utilisé comme :

Antiseptique et désinfectant : Le thymol est reconnu pour ses propriétés antimicrobiennes, ce qui en fait un ingrédient courant dans certains antiseptiques, bains de bouche et produits de désinfection.

Antifongique : Ses effets antifongiques permettent de lutter contre divers champignons responsables d’infections cutanées et buccales.

 

 

 

 

    •  

·         p-Cymène(5-15%)

Encore appelé 4-isopropyletoluène. C’est un précurseur du carvacrol avec des effets anti-inflammatoires. C’est un liquide incolore à légèrement jaunâtre volatil à odeur agréable. Il est utilisé en parfumerie, mais aussi comme additif pour rehausser le goût des aliments et des boissons.

·         Gamma-terpinène (5-15%) 

Monoterpène. Liquide incolore ou jaunâtre, volatil, à odeur fraîche et citronnée.

Antioxydant et stimulant du système immunitaire.

On le trouve aussi dans les huiles essentielles de thym de marjolaine de cumin ….

On l’utilise en parfumerie et dans l’industrie alimentaire…

·         Linalol

Isolé de l'essence de cannelle, de sassafras, de fleur d'oranger, de menthe poivrée, de pin sylvestre et de muguet en 1919 par Ruzicka et Fornasir.
1953: Synthèse industrielle par Caroll et Kirel.

 

·         Bornéol

   

 

Le linalol et le bornéol ont des propriétés calmantes et modulent les effets antibactériens de certaines substances, c’est-à-dire qu’elles interagissent avec des agents antibactériens pour en changer l’efficacité.

 

                        5-2) Polyphénols antioxydants et autres

L'origan est l'une des herbes les plus riches en polyphénols, ce qui en fait un antioxydant puissant.

Qualitativement on retrouve les mêmes substances que dans le romarin :

-       Polyphénols : Acide rosmarinique, acide carnosique, carnosol, rosmanol, isorosmanol.

-       Flavonoïdes : Diosmine, lutéoline, apigénine.

-       Triterpènes : Acide ursolique, acide oléanique.

-       Tanins : tanins condensés, tanins hydrolysables.

 

6) Thym

Le thym (Thymus vulgaris) de la famille des labiées (ou labiacées) est un sous-arbrisseau vivace, à tiges ligneuses et nombreuses petites feuilles, rampant, très commun dans la campagne des régions méditerranéennes ; dans le sud de la France on le nomme "farigoule". En été il donne des fleurs de couleur lilas. Son parfum délicat (dont la note dominante est due au thymol) fait qu'on l'utilise en cuisine comme condiment. En pharmacie il est prescrit comme diurétique, antiseptique et anthelminthique. L'huile essentielle est obtenue à partir de ses feuilles et des sommités fleuries ; sa composition varie un peu en fonction de la nature du sol et de son exposition au soleil.

Voici, classées par familles chimiques les principales molécules qu’il contient :

            6-1) Monoterpènes

Ce sont des hydrocarbures volatils, souvent responsables de l’odeur typique du thym. Ils ont des effets anti-inflammatoires, antioxydants, parfois insectifuges.

 

p.cymène (26,20%)

Encore appelé 4-isopropyletoluène. C’est un précurseur du carvacrol avec des effets anti-inflammatoires. C’est un liquide incolore à légèrement jaunâtre, volatil, à odeur agréable. Il est utilisé en parfumerie, mais aussi comme additif pour rehausser le goût des aliments et des boissons.

Gamma-terpinène(5à 15%)

Liquide incolore ou jaunâtre, volatil, à odeur fraîche et citronnée.

Antioxydant et stimulant du système immunitaire.

On le trouve aussi dans les huiles essentielles de marjolaine, de cumin ….

On l’utilise en parfumerie et dans l’industrie alimentaire…

Alpha-pinène (12,00%)

imageFDKPINENE

Principal constituant de l'essence de térébenthine. Possède des propriétés antiseptiques. C’est un bronchodilatateur.

Matière première dans une synthèse du camphre.

 

Bêta-pinène(1 à 3%)

betapinene  betapinene1

Liquide incolore, à l’odeur boisée, fraîche, légèrement résineuse (rappelant le pin).

Présent dans : pin, cyprès, romarin, genévrier, myrte, eucalyptus…..

C’est l’un des composants majeurs de la résine de conifères.

Principaux effets : anti-inflammatoire, antimicrobien (contre certaines bactéries et champignons), bronchodilatateur (intéressant pour les voies respiratoires), effet relaxant léger sur le système nerveux (en aromathérapie).

 

On trouve aussi d’autres monoterpènes moins abondants :

 

Alpha terpinène

d-Limonène

          

Bêta phellandrène

Camphène

 

Alpha thujène

Sabinène

 

 

6-2) Sesquiterpènes

Présents en très faible quantité, ils peuvent avoir des effets anti-inflammatoires ou immunomodulateurs, mais ils sont peu représentés dans l’huile essentielle de thym comparé aux monoterpènes.

Les principaux sesquiterpènes présents dans le thym sont :

 

Bêta bisabolène

Bêta caryophyllène

Gamma muurolène

Gamma cadinène

Valencène

 

 

            6-3) Monoterpénols (alcools)

Ces composés possèdent des propriétés antibactériennes, antivirales, calmantes et anti-inflammatoires.

 

Linalol (2,70%)

Isolé de l'essence de cannelle, de sassafras, de fleur d'oranger, de menthe poivrée, de pin sylvestre et de muguet.

Il a été découvert en 1919 par Ruzicka et Fornasir.
1953 : Synthèse industrielle par Caroll et Kirel.

Bornéol (1-3%)

 

 

 

Le bornéol a des propriétés calmantes et module les effets antibactériens de certaines substances, c’est-à-dire qu’il interagit avec des agents antibactériens pour en changer l’efficacité.

C’est un solide cireux blanc à température ambiante, à odeur camphrée, boisée, fraîche, un peu résineuse.

 

Terpinéol

On le trouve aussi dans le pin sylvestre d'Auvergne ou d'Ecosse, le lilas, le jasmin…

C'est aussi un constituant de la térébenthine.

Par déshydratation en milieu acide, on obtient différents terpènes : Limonène, terpinolène, g-terpinèneIsoterpinolène, α-terpinène.

C’est un liquide incolore légèrement visqueux ; il a  une odeur florale, douce, proche du lilas, avec une touche citronnée.

On l’utilise dans les cosmétiques, les parfums, également en aromathérapie et en agroalimentaire comme arôme naturel dans les bonbons, les chewing-gums, les boissons.

 

                6-4) Phénols

Ce sont les composants les plus puissants du thym sur le plan antiseptique. Ils ont une forte action bactéricide et fongicide, mais peuvent être irritants à haute dose.

 

Thymol (25,40%)

L’huile essentielle contenant du thymol est obtenue par distillation à la vapeur des parties aériennes de la plante, qui est ensuite traitée pour isoler le thymol. Il est utilisé comme :

Antiseptique et désinfectant : Le thymol est reconnu pour ses propriétés antimicrobiennes, ce qui en fait un ingrédient courant dans certains antiseptiques, bains de bouche et produits de désinfection.

Antifongique : Ses effets antifongiques permettent de lutter contre divers champignons responsables d’infections cutanées et buccales.

On le retrouve également dans d’autres plantes aromatiques comme l’origan ou la sarriette.

Il s’agit d’un phénol monoterpénique, c’est-à-dire un composé aromatique comportant un groupe hydroxyle (-OH) fixé sur un noyau benzénique, avec des chaînes latérales isopropylique et méthyle. Cette structure confère au thymol ses propriétés antiseptiques et aromatiques.

Propriétés physiques :

Aspect : Généralement, le thymol se présente sous forme de cristaux ou d’un solide blanc à légèrement jaunâtre.

Point de fusion et d’ébullition : Le thymol fond aux environs de 50 °C et bout autour de 230–233 °C.

Odeur : Il dégage une odeur caractéristique, chaude et herbacée, rappelant celle du thym (plante de la famille des Lamiacées).

Carvacrol (11,30%)

 

 

 

Le carvacrol est un inhibiteur de croissance de plusieurs souches bactériennes (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ….) en provoquant des lésions de leur membrane.

Sa molécule correspond à du p.cymène avec une fonction phénol en plus.

On la trouve aussi dans :

- l'huile essentielle de marjolaine (60%) (origanum majorana) plante de la famille des Lamiacées proche de l'origan.

 

                6-5) Ethers-Oxydes

Des oxydes terpéniques aux propriétés expectorantes, antivirales et anti-inflammatoires, très utilisé dans les affections respiratoires.

Eucalyptol (ou 1,8-cinéol)

(entre 5 et 25% suivant les chémotypes).

 

L’eucalyptol est il un oxyde terpénique aux propriétés expectorantes, antivirales et anti-inflammatoires, très utilisé dans les affections respiratoires.

C’est un liquide incolore, limpide très volatil à odeur fraîche, camphrée, un peu mentholée.

Thymol méthyl éther (1,10%)

C’est un éther monoterpénique aromatique. Sa molécule est voisine de celle du thymol ; le groupe hydroxyle dans la molécule de thymol est remplacé par un groupe -OCH3 (méthyl éther).

Il est moins actif biologiquement que le thymol car il a perdu le groupe phénolique –OH responsable de nombreuses propriétés.

 

            6-6) Quinones

 

Thymoquinone(10,42%)

Quinone monoterpénique à propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et antimicrobiennes.

C’est un liquide huileux, jaune à orange, à arôme légèrement piquant et épicé, faiblement soluble dans l’eau. Elle s’oxyde facilement à la lumière.