Etude de l’huile essentielle de cumin

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1 Etude de l’huile essentielle de cumin
R. MEKAOUI & F. BENKACI-ALI 1. U.S.T.H.B , Faculté de Chimie, Laboratoire d’Analyse Organique Fonctionnelle, B.P. 32 El Alia, Bab Ezzouar, Algérie Composition chimique et activité antioxydant de l’huile essentielle de grains du Cuminum cyminum isolée par vapodistillation assistée par micro-ondes Etude de l’huile essentielle de cumin Rendement (%) Le cumin (Cuminum cyminum L.) possède un large spectre d’utilisation en médecine traditionnelle récemment prouvé par des études pharmacologiques et biologiques (figure 1) dues à la haute teneur en principes actifs tels que : le cuminaldéhyde, le p-cymène, et le pinène. Energie (KWh) Les phénomènes responsables de ces différences des rendement et des énergies consommés sont: La spécificité de chauffage par MO L’augmentation de la surface spécifique lors le broyage est cryogénique. Propriétés thérapeutiques Anti-oxydante Anti-carcinogène Antibactérienne Anti -hyperglycémiant Anti spasmodique Carminatif Vermifuge Figure 4. Energie d’extraction de l’HE de cumin en fonction de procédé d’extraction et de type de broyage Figure 3. Rendement en HE en fonction de procédé d’extraction et de type de broyage Tableau 1. Composés majoritaires de l’HE de cumin en fonction de la technique d’extraction utilisée N° du composé Composés identifiés % HD HD-MO VAP-MO 1 α-Pinène 1,86 1,67 1,45 2 β-Pinène 14,2 14,83 11,98 3 α-Phellandrène 2,29 2,1 1,74 4 p-Cymène 19,17 18,46 16,48 5 γ-Terpinène 18,75 18,06 13,23 6 Cumin aldéhyde 19,4 19,94 17,94 7 α-Terpinèn-7-al 3,64 3,12 5,52 8 γ-Terpinèn-7-al 8,13 9,01 11,71 9 p-Cymèn-7-ol 10 Carvacrol 11 p-Mentha-l, 4-dien-7-ol - 0,46 12 Daucène* 1,34 1,25 0,79 13 (E)-Caryophylène 0,51 0,53 0,52 14 α-trans-Bergamotène t 0,36 0,56 15 Spirolépechinène * 1,05 1,13 1,73 16 γ-Curcuméne 0,75 0,74 1,37 17 Premnaspirodiène* 0,45 18 Caryophyllène oxide 0,15 0,16 0,54 19 Carotol 0,64 0,55 0,9 Total 92,33 92,36 86,92 Figure 1. Propriétés thérapeutiques de cumin Apareil Thermo Finnigan PolarisQ Colonne HP5-MS T°=60°C durant 8mn puis 250°C à raison de 4°C/mn puis maintenue à 250°C pendant 10 mn. I. Extraction de l’huile essentielle de cumin a été réalisée par trois techniques différentes: L’extraction par hydrodistillation (HD) a été réalisée par un appareil de type Clevenger normalisé . Masse de graines broyées = 150 g t HD=3 heures. L’extraction par hydrodistillation assistée par micro-ondes (HD-MO) a été effectuée par un dispositif micro-ondes associé à un extracteur Clevenger identique au précédent (figure 2a ). Masse de la charge végétale = 150 g t HD-MO = 45 mn quand le broyage est simple (BS) et 21 mn quand le broyage est cryogénique BC) L’extraction par vapodistillation assistée par micro-ondes (VAP-MO) a été réalisée par un appareil monté au sein de notre laboratoire (figure 2b). Masse de la charge végétale= 70g t VAP-MO =25 mn quand le broyage est simple (BS) et 21 mn quand le broyage est cryogénique (BC) Méthode et appareillage Figure 5. Chromatogramme GC-MS à courant ionique de l’HE de cumin obtenue par la méthode HD La différence en nombre de molécules constituant l’huile essentielle de cumin extraites par les techniques citées auparavant provient essentiellement de la disparition de composés entre la HD, HD-MO et la VAP-MO. % % L’explication de la différence de composition chimique entre ces procédés d’extraction pourrait être basée principalement sur le phénomène de solubilité et de formation des émulsions. La fraction oxygénée est nettement supérieure par la technique de vapodistillation assistée par micro-ondes ce qui va augmenter l’effet thérapeutique de cette huile. Figure 2. Schéma de dispositifs d’extraction utilisés : ) Hydrodistillation assisté par micro-ondes ) Vapodistillation assisté par micro-ondes Figure 6. Teneurs des composés majoritaires de l’HE de cumin en fonction de procédé d’extraction utilisé Figure 7. Variation de la fraction oxygénée en fonction de la technique d’extraction Activité anti-oxydante de l’huile essentielle de cumin II. Activité anti-radicalaire de l’huile essentielle de cumin: Conclusion L’étude de l’effet des micro-ondes et du cryobroyage sur l’extraction de l’huile essentielle de cumin nous a permis de constater que : 1-Du point de vue quantitatif, l’extraction par la VAP-MO (BS) affiche une valeur de rendement supérieure à celles obtenues par les autres procédés. D’où, la VAP-MO (BS) constitue incontestablement une méthode de choix du point de vue quantitatif. 2-L’huile volatile obtenue par la VAP-MO, est beaucoup plus riche en composés oxygénés (les plus valorisables du point de vue aromatique et activités) atteint son maximum par ce même procédé. Ainsi, la VAP-MO est encor une fois la meilleure du point de vue qualitatif. Tableau 2. Activité anti-radicalaire des huiles essentielle de cumin Pour étudier l’activité anti-radicalaire des différents extraits, nous avons opté pour la méthode qui utilise le DPPH (diphényl picryl-hydrazyl) Echantillons IC50 (mg /l) BHT 10,14 HD-MO 110,3 VAP-MO 95,4 HD 242,4 Concernant l’activité anti-oxydante des huiles obtenues, en remarque qu’en comparaison avec l’antioxydant standard (BHT), tous les huiles testés s’avèrent moins actifs tableau 2. La valeur enregistrée par le BHT est comprise entre 9 et 10 fois plus actif que l’huile extraite par VAP-MO. L’effet de l’huile obtenue par VAP-MO est fort probablement attribué à leur richesse en composés oxygénés. La HD renferme la teneur la plus faible en activité anti-oxydante vu sa faible teneur en composés oxygénés. L’activité anti-radicalaire manifestée par ces huiles essentielles a été interprétée par une action combinée des différents antioxydants endogènes contenus dans l’huile. BHT : (Butyl-hydroxy toluène) IC50 : concentration inhibitrice médiane