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Accueil Tous les numéros Volume 215 / Numéro 3-4 (2021) Biologie Aujourd’hui, 215 3-4 (2021) 133-142 Full HTML
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Numéro
Biologie Aujourd’hui
Volume 215, Numéro 3-4, 2021
Page(s) 133 - 142
DOI https://doi.org/10.1051/jbio/2021009
Publié en ligne 11 mars 2022

© Société de Biologie, 2022

Introduction

Les plantes aromatiques et médicinales sont très diversifiées et représentent la source la plus importante de métabolites secondaires. Ces derniers, tels les composés phénoliques, sont fréquemment des antioxydants puissants utilisés dans différents domaines, notamment la pharmacie, la médecine, la cosmétique et l’agroalimentaire. Les polyphénols ont souvent un large spectre d’activités biologiques : anti-inflammatoires, anti-allergiques, anti-microbiennes, anti-cancéreuses, anti-thrombotiques et anti-virales. De nos jours, les polyphénols constituent une des classes d’antioxydants les plus étudiées. Ces composés sont chimiquement hétérogènes et correspondent à des centaines de molécules actives dont le pouvoir antioxydant est essentiellement attribué à leurs propriétés redox, permettant d’agir à la fois comme des agents réducteurs, des donneurs d’hydrogène et des piégeurs de dérivés réactifs de l’oxygène (Tawaha et al., 2007). Toutefois, la teneur des plantes médicinales en ces métabolites est influencée par des facteurs intrinsèques (espèce, âge, maturité et stade de développement) et extrinsèques (conditions environnementales, procédés d’obtention). En effet, l’extraction des composés phénoliques est largement dépendante de leur nature chimique, la méthode d’extraction employée et la nature du solvant d’extraction. La solubilité de ces composés phénoliques est déterminée par la polarité du solvant utilisé, leur degré de polymérisation ainsi que l’existence d’éventuelles interactions entre eux (Naczk & Shahidi, 2004). Actuellement, il n’existe toujours pas de procédure uniforme et approuvée par consensus pour l’extraction de tous les composés phénoliques à partir des plantes. En particulier, divers solvants sont préconisés pour l’extraction des polyphénols dont les principaux sont le méthanol, l’éthanol et l’eau (Turkmen et al., 2006).

La Tunisie dispose d’une diversité non négligeable de plantes médicinales d’intérêt thérapeutique et économique. Parmi celles-ci, Verbena officinalis Linné, communément appelée verveine, est utilisée traditionnellement pour ses propriétés anti-inflammatoires, antibactériennes, neuroprotectrices, analgésiques, antifongiques et antioxydantes (Calvo, 2006 ; Lai et al., 2006 ; Bilia et al., 2008 ; Casanova et al., 2008). La valorisation scientifique de cette plante requiert, entre autres, l’optimisation de l’extraction de ses molécules bioactives. Celle-ci pourrait conduire au développement d’intérêts économiques potentiels pour les industries pharmaceutique, cosmétique et alimentaire.

Nous rapportons ici notre étude de la variabilité du contenu des parties aériennes de V. officinalis en composés phénoliques ainsi que de ses activités antioxydantes et antibactériennes en fonction de la région de prélèvement de la plante (Bizerte versus Ain Draham), du solvant d’extraction (eau versus éthanol) et de la méthode d’extraction (décoction, macération ou appareil de Soxhlet).

Matériels et méthodes

Matériel végétal

Des échantillons de verveine ont été prélevés dans deux régions différentes de la Tunisie : Ain Draham (nord-ouest du pays, climat humide) et Bizerte (nord-est du pays, climat sub-humide). Les caractéristiques géo-bioclimatiques de ces deux provenances sont détaillées dans la figure 1.

La collecte sur le terrain du matériel végétal a été faite durant la même semaine. Les parties aériennes obtenues (feuilles et tiges, stade végétatif) sont soigneusement lavées à l’eau courante puis mises à sécher au laboratoire à l’abri de la lumière et de la poussière. Après une courte dessiccation à l’étuve à 60 °C, les échantillons, une fois séchés, sont broyés en poudre fine au moyen d’un broyeur à billes (type Dangoumeau).

thumbnail Figure 1

Carte géographique de la Tunisie et statuts climatiques des deux zones de collecte de V. officinalis : Bizerte et Ain Draham.

Extraction des composés phénoliques

Extraction éthanolique. Elle est réalisée via deux méthodes distinctes : la macération et le Soxhlet. Pour la macération, 2,5 g de poudre fine de l’échantillon végétal de verveine sont ajoutés à 25 mL d’éthanol pur. Le mélange est agité pendant 30 min, maintenu pendant 24 h à 4 °C et à l’obscurité puis filtré sur du papier filtre sans cendres (Whatman no4). Le filtrat est finalement conservé à l’obscurité à 4 °C (Falleh et al., 2013). Pour ce qui est de l’extraction alcoolique avec l’appareil de Soxhlet, 20 g de poudre de feuilles et de tiges ont été ajoutés à 250 mL d’éthanol. Le montage est réglé à la température de 65 °C. Le temps d’extraction optimisé est de 6 h, soit l’équivalent de dix-huit cycles. Les différents extraits sont finalement récupérés et conservés à l’obscurité à 4 °C.

Extraction en milieu aqueux. Comme pour l’extraction éthanolique, l’extraction en milieu aqueux a été réalisée selon deux méthodes : la décoction et le Soxhlet. La décoction est initiée par le chauffage jusqu’à ébullition de 25 mL d’eau distillée auxquels sont alors ajoutés 2,5 g d’échantillon en poudre. L’ébullition est maintenue pendant 10 min et le mélange est conservé pendant 24 h à 4 °C avant sa filtration sur du papier filtre de type Whatman no4. Le filtrat est conservé à l’obscurité à 4 °C. Le protocole de l’extraction par Soxhlet en milieu aqueux est le même qu’en milieu alcoolique, la seule différence ayant consisté à remplacer l’éthanol par de l’eau distillée.

Analyses des composés phénoliques

Dosage des polyphénols totaux. Ce dosage est réalisé avec le réactif de Folin–Ciocalteu selon la méthode de Dewanto et al. (2002), basée sur la réduction du complexe phosphowolframate-phosphomolybdate en présence de composés phénoliques. Un volume de 125 μL de filtrat de chaque échantillon convenablement dilué est ajouté à 500 µL d’eau distillée et 125 µL de réactif de Folin–Ciocalteu. Le mélange est agité vigoureusement puis laissé reposer 3 min avant l’addition de 1250 µL d’une solution de carbonate de sodium à 7 %. Après une nouvelle agitation, l’échantillon est maintenu à l’obscurité et à température ambiante pendant 90 min avant la mesure de son absorbance à 760 nm. L’absorbance de témoins négatifs (échantillons « blancs ») et d’une gamme d’acide gallique (25, 50, 100, 200, 300, 400 et 500 mg.L−1) est mesurée en parallèle. Les taux de composés phénoliques totaux sont exprimés en mg d’équivalent d’acide gallique par g de matière sèche (mg EAG.g−1 MS).

Quantification des flavonoïdes totaux. Leur dosage est réalisé en utilisant le test colorimétrique de Dewanto et al. (2002). À 250 µL d’extrait (éthanolique ou aqueux) sont ajoutés 75 µL d’une solution de nitrite de sodium à 5 %, le mélange est agité puis maintenu pendant 6 min à température ambiante avant l’addition de 150 µL d’une solution de chlorure d’aluminium à 10 %. Au bout de 5 min à température ambiante, 500 µL d’une solution de soude (1 M) sont ajoutés et le volume final est ajusté à 1525 µL avec de l’eau distillée. Après agitation, l’absorbance de l’échantillon est mesurée à 510 nm, et comparée à celle de témoins négatifs et d’une gamme étalon de catéchine (50 à 400 µg.mL−1). Les teneurs en flavonoïdes totaux sont exprimées en mg d’équivalent de catéchine par g de matière sèche (mg EC.g−1 MS).

Étude des activités biologiques

Capacité antioxydante totale. Elle a été quantifiée selon la méthode de Prieto et al. (1999). Une aliquote de 0,1 mL de filtrat de chaque échantillon convenablement dilué est ajoutée à 1 mL d’une solution composée d’acide sulfurique (0,6 M), de phosphate de sodium (28 mM) et de molybdate d’ammonium (4 mM). Le mélange est chauffé à 95 °C pendant 90 min. Après 6 min à température ambiante, l’absorbance est mesurée à 695 nm. Comme pour les polyphénols totaux, l’activité antioxydante totale est exprimée en mg d’équivalent d’acide gallique par g de matière sèche (mg EAG.g−1 MS).

Activité antiradicalaire. Une prise d’essai de 1000 µL de filtrat à différentes dilutions est ajoutée à 250 µL d’une solution de 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH, 0,2 mM). La réaction se déroule pendant 30 min à l’obscurité (Hatano et al., 1988), et la mesure de l’absorbance à 517 nm est effectuée en parallèle de celle de témoins négatifs et positifs. Les témoins positifs sont réalisés avec une gamme de l’antioxydant de synthèse BHT (butylhydroxytoluène). Les résultats sont exprimés en pourcentage d’inhibition calculé à partir de la diminution de l’intensité de la coloration du mélange selon la formule : PI= ((DO témoin − DO extrait)/DO témoin) *100,

  • PI : pourcentage d’inhibition ;

  • DO témoin : absorbance du témoin négatif (« blanc ») ;

  • DO extrait : absorbance de la dilution du filtrat de l’échantillon de verveine.

La quantification de l’activité antiradicalaire des différentes dilutions permet de déterminer celle conduisant à 50 % d’inhibition (CI50) pour chaque extrait. La valeur de la CI50 la plus faible correspond à l’efficacité antiradicalaire la plus élevée.

Pouvoir réducteur du fer. Le pouvoir réducteur des extraits de V. officinalis est déterminé selon la méthode d’Oyaizu (1986). À 1 mL de filtrat d’échantillon à différentes dilutions, on ajoute 2,5 mL de tampon phosphate de sodium (0,2 M, pH 6,6) et 2,5 mL d’une solution de K3Fe(CN)6 (10 g.L−1). Le mélange obtenu est incubé pendant 20 min à 50 °C jusqu’à l’addition de 2,5 mL d’acide trichloracétique à 10 % pour arrêter la réaction. Après une centrifugation à 650 g pendant 10 min à température ambiante, 2,5 mL du surnageant sont collectés et ajoutés à 2,5 mL d’eau distillée additionnés de 0,5 mL de FeCl3 à 0,1 % (m/v). Après agitation, l’absorbance du mélange est mesurée à la longueur d’onde de 700 nm (Oyaizu, 1986). La détermination de la concentration de l’extrait correspondant à une absorbance égale à 0,5 (CE50, µg.mL−1) est effectuée par régression linéaire (Falleh et al., 2013).

Activité antibactérienne des polyphénols de la verveine

Ensemencement par inondation. Cette étape commence par la préparation d’une suspension bactérienne. Une souche pure et bien isolée est prélevée à l’aide d’une anse et mise en suspension dans de l’eau distillée stérile. Une fois l’absorbance à 570 nm de cette suspension ajustée à 0,5 unité, celle-ci est étalée dans des boîtes de Pétri contenant de la gélose Mueller Hinton de façon à recouvrir entièrement la surface gélosée. Afin de fixer les souches de bactéries sur le milieu gélosé, une première incubation de 15 min à 37 °C est effectuée et l’excès de liquide est rejeté stérilement. Une seconde incubation dans l’étuve à 37 °C pendant 15 min permet leur séchage et ainsi l’obtention d’un tapis bactérien.

Évaluation de l’activité antibactérienne

Le test consiste à déposer des disques de papier filtre Whatman de 6 mm de diamètre, stériles et imprégnés de 20 µL de l’extrait à tester (ou du solvant d’extraction, eau ou éthanol, comme témoin négatif) sur des géloses préalablement inondées par des souches pathogènes. Les boîtes de Pétri sont ensuite maintenues à 37 °C pendant 24 h. L’activité antibactérienne se manifeste par l’apparition d’un halo d’inhibition de la croissance microbienne autour du disque contenant l’extrait à tester. La lecture s’effectue par la mesure du diamètre (en mm) du halo d’inhibition.

Bactéries étudiées

Cette étude a été menée sur des bactéries pathogènes pour l’Homme afin de mettre en évidence l’intérêt médical de la verveine. Les 5 souches de bactéries testées ont été fournies par l’Institut Supérieur des Sciences Biologiques Appliquées de Tunis (ISSBAT). Tous les microorganismes choisis pour cette étude ont des effets délétères dans les domaines biologique, agroalimentaire et cosmétique (Tableau 1).

Tableau 1

Caractéristiques des bactéries étudiées (ATCC : American Type Culture Collection ; Rockville, MD, USA).

Analyse statistique

Pour chaque extrait, des triplicats ont été préparés pour les différentes déterminations analytiques décrites ci-dessus. La significativité statistique (P < 0,05) des différences entre les traitements a été déterminée en utilisant une analyse de variance (ANOVA) et le test de comparaison multiple de Duncan. Tous les résultats sont présentés avec les déviations standards (SD).

Résultats

Teneurs en polyphénols totaux

L’analyse des extraits des parties aériennes de V. officinalis a révélé une hétérogénéité des teneurs en composés phénoliques en lien avec les différentes méthodes d’extraction utilisées. Le diagramme de la figure 2 montre que les teneurs en composés phénoliques variaient de 2,8 mg EAG.g−1 MS (décoctat aqueux de la verveine de Bizerte) jusqu’au quadruple pour l’extrait éthanolique au Soxhlet de la verveine prélevée dans la région d’Ain Draham (12,6 mg EAG.g−1 MS).

La nature du solvant d’extraction est apparue comme un facteur déterminant pour les taux de composés phénoliques finalement retrouvés dans les filtrats des échantillons de verveine. De fait, les extraits éthanoliques ont présenté les teneurs les plus élevées en ces composés phénoliques : elles variaient de 4,1 à 12,6 mg EAG.g−1 MS, tandis que les teneurs en polyphénols des extraits aqueux (décoction ou par Soxhlet) ne dépassaient pas 4,6 mg EAG.g−1 MS (Figure 2). La provenance des plantes est aussi à prendre en compte puisque les teneurs en polyphénols pour la verveine prélevée dans la région d’Ain Draham atteignaient 4,3–12,6 mg EAG.g−1 MS, tandis que pour celle en provenance de la région de Bizerte, ces taux étaient globalement plus faibles, de 2,8 à 9,9 mg EAG.g−1 MS.

thumbnail Figure 2

Teneurs en polyphénols totaux (PPT, exprimés en mg EAG.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).

Teneurs en flavonoïdes totaux

Les variations des teneurs en flavonoïdes totaux ont présenté la même tendance que les polyphénols totaux en fonction du solvant et de la méthode d’extraction et à un moindre degré de la provenance des plantes (Figure 3). L’éthanol s’est révélé être nettement plus efficace que l’eau pour extraire les flavonoïdes. Ainsi, les plus hautes teneurs en ces composés ont été systématiquement trouvées dans les extraits éthanoliques : 1,9–9,8 mg EC.g−1 MS, celles des extraits aqueux restant inférieures à 1 mg EC.g−1 MS, et ceci quelle que soit la méthode d’extraction adoptée. La comparaison des deux régions de prélèvement de la verveine a montré que seule la macération éthanolique aboutissait à une différence significative, cette procédure d’extraction conduisant à des taux de flavonoïdes nettement plus élevés pour les plantes provenant de la région d’Ain Draham (Figure 3).

thumbnail Figure 3

Teneurs en flavonoïdes totaux (FT, exprimés en mg EC.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).

Activités antioxydantes des différents extraits de verveine

Capacité antioxydante totale. L’activité antioxydante totale des extraits a présenté peu de variations, avec des valeurs de l’ordre de 11 mg EAG.g−1 MS, quel que soit le solvant ou la méthode d’extraction utilisée (Figure 4). Seule une légère différence a été observée entre les deux zones de prélèvements, les extraits alcooliques (macération et Soxhlet) des plantes provenant de la région d’Ain Draham ayant montré une activité antioxydante totale environ 10 % supérieure (P < 0,05 ; Figure 4) à celle des extraits des plantes de la région de Bizerte.

Activité antiradicalaire. Comme le montre la figure 5, les extraits éthanoliques ont présenté une activité antiradicalaire significativement plus élevée que les extraits aqueux. De fait, les CI50 calculées pour les extraits éthanoliques restent comprises entre 9,5 et 17,5 µg.mL−1 alors que celles des extraits aqueux dépassent même la valeur de 50 µg.mL−1 dans le cas de l’extraction au Soxhlet pour les plantes prélevées dans la région de Bizerte.

Indépendamment de la méthode et du solvant d’extraction, l’activité antiradicalaire des extraits de verveine s’est révélée significativement plus forte (CI50 plus faibles) pour les plantes de la région d’Ain Draham que pour celles prélevées dans la région de Bizerte (Figure 5). Cette différence est particulièrement nette dans le cas de l’extraction aqueuse par Soxhlet pour laquelle la CI50 des plantes de la région d’Ain Draham est presque 5 fois inférieure à celle calculée pour les plantes de la région de Bizerte (12,5 versus 56 µg.mL−1, respectivement).

Activité réductrice du fer. La comparaison des CE50 des différents extraits met en évidence un effet marqué du solvant d’extraction sur cette activité (Figure 6). En effet, les extraits éthanoliques ont présenté les activités réductrices les plus élevées avec les CE50 les plus faibles, de l’ordre de 45 µg.mL−1, les CE50 des extraits aqueux atteignant des valeurs de 150–163 µg.mL−1. En revanche, aucune différence significative n’a été observée entre les activités réductrices du fer des extraits de plantes prélevées dans la région de Bizerte ou d’Ain Draham (Figure 6).

Activité antibactérienne. Comme le montre le tableau 2, des différences notables ont été observées dans les potentialités antibactériennes des extraits de verveine provenant des deux régions vis-à-vis des 5 souches pathogènes testées. Dans le cas de l’extraction aqueuse par décoction ou Soxhlet, les zones d’inhibition de la croissance bactérienne étaient les plus étendues avec les extraits des plantes de la région de Bizerte vis-à-vis de Staphylococcus aureus et Bacillus cereus. En revanche, vis-à-vis de Enterococcus faecalis, c’est la décoction aqueuse des plantes de la région d’Ain Draham qui s’est révélée posséder la plus forte activité inhibitrice. Dans l’ensemble, les extraits éthanoliques ont montré une tendance à une plus faible activité antibactérienne que les extraits aqueux, sauf dans le cas de Bacillus cereus où l’inverse a été observé pour les extraits des plantes prélevées dans la région d’Ain Draham (Tableau 2). De même, une forte activité antibactérienne a été notée pour l’extrait éthanolique préparé au Soxhlet à partir des plantes de la région de Bizerte vis-à-vis de Pseudomonas aeruginosa (Tableau 2).

thumbnail Figure 4

Activité antioxydante totale (mg EAG.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
thumbnail Figure 5

Activité antiradicalaire (CI50 en µg.mL−1) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. Les lettres différentes au-dessus des barres indiquent des différences statistiquement significatives entre les plantes des deux régions (P < 0,05).
thumbnail Figure 6

Activité réductrice (AR, CE50 en µg.mL−1) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
Tableau 2

Diamètre (en mm) de la zone d’inhibition de la croissance bactérienne par les différents extraits de V. officinalis. Chaque valeur est la moyenne ± SD de six déterminations indépendantes.

Discussion

Notre étude visait à évaluer l’effet de la provenance de la plante, du solvant et de la méthode d’extraction sur les teneurs en polyphénols, en flavonoïdes, ainsi que sur les capacités antiradicalaires, réductrices du fer et antibactériennes de différents extraits de verveine. Les résultats obtenus ont mis en évidence l’importance respective de ces différents facteurs pour l’obtention d’extraits d’intérêt biologique voire thérapeutique de la verveine.

Taux des polyphénols et flavonoïdes totaux. Les résultats obtenus ont montré une importante variabilité des teneurs en composés phénoliques dans les extraits des parties aériennes (feuilles et tiges) de la verveine (Verbena officinalis L. var. officinalis). Les extraits obtenus par Soxhlet en milieu éthanolique sont significativement plus riches en polyphénols que ceux obtenus par décoction ou macération aussi bien avec l’éthanol qu’avec l’eau comme solvant. Auparavant, Michielin et al. (2011) avaient déjà rapporté que les teneurs en polyphénols obtenus par Soxhlet sont nettement supérieures à celles obtenues par décoction dans le cas d’une autre plante médicinale, la sauge noire (Cordia verbenacea). Il est bien établi que l’extraction avec un appareil de type Soxhlet permet d’isoler les principes actifs des plantes sans les dégrader. Cependant, le solvant utilisé a aussi son importance puisque les taux de polyphénols obtenus avec le Soxhlet sont beaucoup plus élevés lorsque l’extraction est effectuée avec l’éthanol plutôt qu’avec l’eau. Ce résultat est conforme aux observations de Fernández-Agulló et al. (2013) qui ont rapporté que les teneurs en polyphénols d’extraits de feuilles de noyer (Juglans regia), une autre espèce d’intérêt phytothérapeutique, sont plus élevées lorsque l’extraction est réalisée avec de l’éthanol plutôt que de l’eau. Ces différences de solubilité des composés phénoliques selon la polarité du solvant d’extraction dépendent essentiellement de la nature, de la structure, du degré de polymérisation et de l’interaction de ces composés entre eux (Naczk & Shahidi, 2004 ; Maisuthisakul et al., 2006).

Activité antioxydante. Les plus faibles valeurs des CI50 et CE50 pour les activités antiradicalaire et réductrice du fer ont été trouvées avec des extraits éthanoliques indiquant une meilleure activité antioxydante lorsque l’extraction est réalisée avec de l’éthanol plutôt que de l’eau. Cette supériorité de l’éthanol comparé à l’eau a été précédemment décrite dans la littérature. Ainsi, Sheyla et al. (2011) ont rapporté que les extraits éthanoliques de Verbena officinalis ont un pouvoir antioxydant plus fort (CI50 = 21 µg.mL−1) que les extraits aqueux (CI50 = 33 µg.mL−1), en accord avec un travail antérieur de Zhou & Yu (2004) sur des extraits de blé. Dans le cas plus spécifique de l’activité antiradicalaire, nos travaux ont également mis en évidence l’importance de la région de prélèvement de la verveine sur les potentialités des extraits de cette plante, ceux-ci possédant une activité significativement plus forte (CI50 plus faibles) lorsque les plantes provenaient de la région d’Ain Draham. Cette différence entre les plantes d’une même espèce mais de localités/provenances différentes en Tunisie a déjà été décrite dans la littérature, notamment pour une autre plante médicinale, le ficoïde nodiflore (Mesembryanthemum edule) (Falleh et al., 2012). Les facteurs environnementaux (exposition au soleil, pluviométrie), notamment les conditions édaphiques (déficit hydrique, salinité excessive), expliquent ces différences de par leurs influences sur les capacités de synthèse et d’accumulation des polyphénols totaux par les plantes, et donc sur leurs potentialités antioxydantes (D’Archivio et al., 2007).

Activité antibactérienne. Certains extraits de V. officinalis ont montré une activité antibactérienne importante (diamètre d’inhibition de la croissance bactérienne atteignant 24, 25 et même 30 mm) conformément aux données de la littérature. Ainsi, Hernández et al. (2000) ont décrit une activité antibactérienne de V. officinalis à la fois contre des bactéries Gram négatif (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoneae, Salmonella enteriditis et Shigella sp.) et des bactéries Gram positif (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus et Staphylococcus epidermidis) dans des conditions proches des nôtres. Il convient de souligner néanmoins que l’efficacité des extraits de verveine à inhiber la croissance bactérienne est sensible à plusieurs facteurs tels que le solvant d’extraction et la méthode d’extraction, et dépend grandement des souches testées (Gulluce et al., 2007 ; Rodríguez-Vaquero et al., 2007 ; Konaté et al., 2012). La vulnérabilité particulière de la bactérie Gram positif Enterococcus faecalis (diamètre d’inhibition = 30 mm) à l’inhibition exercée par le décoctat aqueux de la verveine de la région d’Ain Draham (Tableau 2) pourrait être en lien avec la structure de sa membrane externe (Konaté et al., 2012). En effet, les bactéries Gram positif sont généralement plus sensibles que les bactéries Gram négatif en raison des spécificités de leur membrane externe (Lopez et al., 2005). De fait, celle-ci n’a pas le même degré d’hydrophilie que chez les bactéries Gram négatif dont la résistance est liée à la richesse de leur membrane externe en lipopolysaccharides, qui constituent une barrière efficace contre la pénétration de nombreuses molécules antibiotiques (Gao et al., 1999 ; Konaté et al., 2012). Nos résultats, qui montrent également que la méthode d’extraction des composés phénoliques compte beaucoup dans l’efficacité antibactérienne des extraits de V. officinalis, rappellent ceux de Chebaibi et al. (2011) sur la grenade (Punica granatum). En effet, ces auteurs ont rapporté que des extraits de grenade obtenus par décoction aqueuse présentent une activité antibactérienne contre huit germes testés nettement supérieure (diamètre d’inhibition allant jusqu’à 24 mm) à celle d’extraits obtenus par infusion (diamètre inférieur à 20 mm, et absence d’inhibition sur trois des huit souches). La diminution de l’activité antibactérienne en allant de la décoction/Soxhlet à la macération (Tableau 2) est probablement due, au moins en partie, à la richesse des extraits en tanins qui sont libérés à la température plus élevée des deux premiers procédés. Mais le solvant d’extraction est également un paramètre clé. En effet, nous avons observé dans la présente étude que les diamètres des zones d’inhibition les plus grands (30, 24 et 20 mm) sont obtenus le plus souvent avec des extraits aqueux plutôt qu’avec des extraits éthanoliques, montrant ainsi que les substances antibactériennes contenues dans les parties aériennes de la verveine sont plus solubles dans l’eau que dans l’éthanol. D’autres auteurs ont également souligné l’importance de la polarité du solvant dans la préparation d’extraits antibactériens de végétaux. À titre d’exemple, Ho et al. (2010) ont constaté que l’activité antimicrobienne d’extraits de feuilles de thé de Java (Orthosiphon stamineus) vis-à-vis des bactéries Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes et Klebsiellia pneumoniae est beaucoup plus forte avec des extraits aqueux que des extraits méthanoliques. De même, Khaldi et al. (2012) ont rapporté que les extraits aqueux de l’asphodèle (Asphodelus tenuifolius cavan) présentent une activité antifongique bien plus forte que des extraits méthanoliques ou hexaniques de cette plante. Outre la nature du solvant, nous montrons dans notre étude que la provenance de la verveine est également à prendre en compte pour l’obtention d’une activité antimicrobienne optimale des extraits, mais que les différences observées entre les régions de Bizerte et d’Ain Draham varient d’une souche bactérienne à une autre (Tableau 2). Cette variabilité liée aux régions de prélèvement rappelle celle rapportée par Šamec et al. (2010) à propos de l’activité antimicrobienne (sur la croissance de Bacillus subtilis) d’extraits de feuilles de germandrée (Teucrium arduini) qui présente des différences significatives entre les six régions sélectionnées pour leur collecte.

Conclusion

Notre analyse des différents paramètres pris séparément a permis de montrer que les extraits de la verveine en provenance de la région d’Ain Draham ont des potentialités d’intérêt sanitaire, notamment antioxydantes, souvent plus grandes que ceux de la verveine de la région de Bizerte. En outre, nous montrons que l’utilisation de l’éthanol comme solvant d’extraction semble plus adaptée pour obtenir des extraits ayant la plus forte activité antioxydante, tandis que l’utilisation de l’eau est globalement meilleure pour optimiser l’activité antibactérienne des extraits. Ainsi, notre étude confirme que Verbena officinalis est une plante riche en composés facilement extractibles et possédant des propriétés antioxydantes et antibactériennes de grand intérêt médicinal.

Références

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Citation de l’article: Falleh, H., Hafsi, C., Mohsni, I., et Ksouri, R. (2021). Évaluation de différents procédés d’extraction des composés phénoliques d’une plante médicinale : Verbena officinalis. Biologie Aujourd’hui, 215, 133-142

Liste des tableaux

Tableau 1

Caractéristiques des bactéries étudiées (ATCC : American Type Culture Collection ; Rockville, MD, USA).

Dans le texte
Tableau 2

Diamètre (en mm) de la zone d’inhibition de la croissance bactérienne par les différents extraits de V. officinalis. Chaque valeur est la moyenne ± SD de six déterminations indépendantes.

Dans le texte

Liste des figures

thumbnail Figure 1

Carte géographique de la Tunisie et statuts climatiques des deux zones de collecte de V. officinalis : Bizerte et Ain Draham.
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thumbnail Figure 2

Teneurs en polyphénols totaux (PPT, exprimés en mg EAG.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
Dans le texte
thumbnail Figure 3

Teneurs en flavonoïdes totaux (FT, exprimés en mg EC.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
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thumbnail Figure 4

Activité antioxydante totale (mg EAG.g−1 MS) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
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thumbnail Figure 5

Activité antiradicalaire (CI50 en µg.mL−1) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. Les lettres différentes au-dessus des barres indiquent des différences statistiquement significatives entre les plantes des deux régions (P < 0,05).
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thumbnail Figure 6

Activité réductrice (AR, CE50 en µg.mL−1) des extraits des parties aériennes de V. officinalis (prélevées dans les régions de Ain Draham ou Bizerte) obtenus par macération éthanolique, décoction aqueuse ou Soxhlet-éthanol ou eau. Chaque barre est la moyenne de trois déterminations indépendantes. La même lettre au-dessus des barres indique l’absence de différence significative (P > 0,05).
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