Caractérisation et valorisation d’une plante de la famille des fabaceae : Gleditsia triacanthos de la région de Sidi Bel Abbès : Extraction des substances bioactives.

Abstract

-----------------------------------------------------------------------------------------------------resume en arabe----------------------------------------------------------------------------------------------كجزء من البحث عن مضادات الأكسدة الجديدة من المصادر الطبيعية، فإن الهدف الأساسي هو تقييم الأنشطة البيولوجية لمستخلصات ثمرة Gleditsia triacanthos (جراد العسل) وتحديد مختلف المركبات الثانوية النشطة بيولوجيا. تم إجراء فحص كيميائي نباتي للمستخلصات الهيدروميتانولية الخام لبذور وللب القرون وأجزائها لتحديد المجموعات الكيميائية الرئيسية المحتواة في ثمار Gleditsia triacanthos بالطرق القياسية. تم تحديد كميات من البوليفينول الكلي، والفلافونيدات والتانينات المكثفة من المستخلصات المختلفة بواسطة تقنيات طیفیة. تم أيضا تقييم للنشاط المضاد للأكسدة بطريقتين: تحديد القدرة الكلية لمضادات الأكسدة (CAT) وتثبيط جدر (DPPH) 2،2-ثنائي فينيل-1-بيكريل هيدرازيل. كما خضعت المستخلصات النباتية لتقييم نشاطها المضاد للبكتيريا من خلال طريقة نشر الأقراص في وسط جامد على السلالات المرجعية لنوع ATCC. تم إجراء تحديد التركيب الفينولي للمستخلصات النشطة بواسطة HPLC-UV. التحقيق الكيميائي النباتي ساعد على تسليط الضوء للكشف عن بعض المجموعات الكيميائية هم: الفلافونيدات، التانينات، قلويدات، ستيرول وتربينات، جليكوسيدات مقوية، وسابونوسيدات، والذين يعطينا وجودهم تعريف كيميائي نباتي لمستخلصاتنا وأجزائها. تظهر نتائج الفحص ثراء المستخلصات في البوليفينول الكلي والفلافونويد والتانينات المكثفة، وأن كمية هذه المحتويات تعتمد على طبيعة مذيب الاستخلاص. وقد لوحظت أعلى المستويات في جزء الكلوروفورم من اللب، بقيمة 131.667 ± 2.055 ملغ مكافئ حمض غاليك/ غ من إجمالي البوليفينول وجزء اسيتات الإيثيل بقيمة 25.160 ± 0.01 ملغ مكافئ كاتشين/ غ من الفلافونويد. تظهر تقنيات تقييم نشاط مضادات الأكسدة أن جميع المستخلصات التي تمت دراستها لها خصائص مضادة للأكسدة على مستويات مختلفة بحسب محتوى البوليفينول الكلي والفلافونويد الموجود في المستخلصات والاجزاء. أظهرت نتائج اختبار DPPH أن اجزاء اسيتات الإيثيل 1.315 ± 50.455=IC50) للبذور و16.288 ± 0.299 ميكروجرام / مل للب) والاجزاء الكلوروفورمية (±78.027 =IC50 3.922 للبذور و95.583 ± 3.529 ميكروجرام / مل للب) هي الأكثر مضادة للأكسدة. أما بالنسبة لاختبار القدرة على مضادات الأكسدة الكلية، فإن النتائج تؤكد أن أجزاء الكلوروفورم، تحتوي على أفضل القدرات المضادة للأكسدة الكلية، بقيمة 12.484 ± 0.458 g / mg و750.584 ± 129.793 89 مغ مكافئ حمض الاسكوربيك/غ للبذور والب على التوالي، يليها أجزاء إيثيل الأسيتات للبذور .تم العثور على علاقات خطية إيجابية بين الاختبارات المضادة للأكسدة التي أجريت ومحتوى البوليفينول الكلي ومحتويات الفلافونويد لمستخلصاتنا واجزائها، مما يشير إلى مساهمة مضادات الأكسدة من هذا النبات، وخاصة البوليفينول وفلافونيدات في آلية الدفاع المضاد للأكسدة. تم الحصول على أفضل نشاط مضادة للبكتيريا لأجزاء إيثر النفط ضد Staphylococcus aureus (ATCC 6538) و (ATCC 9027) Pseudomonas aeruginosa. إن تحديد CMI من الاجزاء الأكثر نشاطًا يدل على أن لها قوة مضادة للبكتيريا متواضعة بشكل عام تجاه السلالات البكتيرية التي تم اختبارها. سمح لنا التحديد عن طريق الكروماتوغرافيا HPLC بمعرفة وجود بعض المركبات الفينولية بشكل رئيسي الأحماض الفينولية والفلافونويد. مركبات الفلافونويد الغليكوزيلي (vitexine وisovitexine وmyricétine-3-O-rutinoside وmyricétine-3-O-glucoside وapéginine glycoside وmyricétine rhamnoside وisorhamnetine-3-O-glucoside) والأحماض الكافيليكينية تسود في مستخلصات اللب لفاكهة Gleditsia triacanthos. تبين دراستنا أن ثمار هذا النبات تعد مصدرا رئيسيا للمكونات النشطة ذات الأنشطة البيولوجية المختلفة التي يمكن أن تلعب دورا معينا في الحفاظ على الصحة الجيدة. -----------------------------------------------------------------------------------------------resume en français-------------------------------------------------------------------------------------------------Dans le cadre de la recherche de nouveaux antioxydants à partir de sources naturelles, l’objectif premier est d’évaluer les activités biologiques des extraits du fruit de Gleditsia triacanthos (févier d’Amérique) puis d’identifier de manière séquencée les différents métabolites secondaires bioactifs. Le screening phytochimique des extraits hydrométhanoliques bruts des graines et de la pulpe, des gousses et de leurs fractions, a été réalisé afin de déterminer les grands groupes chimiques contenus dans le fruit du févier d’Amérique par des méthodes standards. Les quantités en polyphénols totaux, en flavonoïdes et en tanins condensés des différents extraits ont été déterminées par des dosages spectrophotométriques. L’évaluation in vitro, du pouvoir antioxydant a été réalisée par deux méthodes ; la détermination de la capacité antioxydante totale (CAT) et le test de piégeage du radical libre 2,2-diphényl-1-pycrilhydrazyl (DPPH). Les extraits végétaux ont également été soumis à une évaluation de leur activité antibactérienne par la méthode de diffusion des disques en milieu gélosé sur des souches de références de types ATCC. La détermination de la composition phénolique des extraits actifs a été réalisée par HPLC-UV. L’investigation phytochimique a permis de mettre en évidence la détection de quelques groupes chimiques à savoir : flavonoïdes, tanins, alcaloïdes, stérols, terpènes, hétérosides cardiotoniques, et saponosides, dont la présence nous renseigne sur le profil phytochimique de nos extraits et fractions. Les résultats du dosage montrent la richesse des extraits en polyphénols totaux, flavonoïdes et tanins condensés dont les teneurs dépendent de la nature du solvant d’extraction. Les teneurs les plus importantes ont été observées dans la fraction chloroformique (de la pulpe), avec 131.667 ± 2.055 mg EAG/g de polyphénols totaux et la fraction acétates d’éthyle (de la pulpe) avec de 25.160 ± 0.01 mg EC/g de flavonoïdes. Les méthodes de l’activité antioxydante in vitro montrent que tous les extraits étudiés présentent des propriétés antioxydantes à différents niveaux, dépendantes du contenu en polyphénols totaux et en flavonoïdes présents dans les extraits et fractions. Les résultats du test du DPPH ont révélé que les fractions acétate d’éthyle (IC50= 50.455 ± 1.315μg/ml des graines et 16,288 ± 0,299 μg/ml de la pulpe) et chloroformiques (IC50=78.027±3.922μg/ml des graines et 95,583 ± 3,529 μg/ml de la pulpe) sont les plus antioxydantes. Quant au test de la capacité antioxydante totale, les résultats soulignent que les fractions chloroformiques, couvrent les meilleures capacités antioxydantes totales, avec des capacités de 12,484± 0,458 et 750,584± 129,793mg EAA/g pour les graines et la pulpe respectivement, suivies par les fractions acétate d’éthyle. Nous avons enregistré des corrélations positives entre les tests antioxydants réalisés et les teneurs en polyphénols totaux et flavonoïdes de nos extraits et fractions, ce qui précise la contribution des antioxydants de cette plante particulièrement les polyphénols et les flavonoïdes dans le mécanisme de défense antioxydant. Les meilleures inhibitions antibactériennes ont été obtenues pour les fractions éther de pétrole vis-à-vis de Staphylococcus aureus (ATCC 6538) et Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027). La détermination des CMI des fractions les plus actives montre que celles-ci présentent un pouvoir antibactérien généralement modeste envers les souches bactériennes testées. La caractérisation par chromatographie HPLC nous a permis d’identifier la présence de quelques composés phénoliques principalement des acides phénoliques et des flavonoïdes. Les flavonoïdes glycosylés (vitexine, isovitexine, myricetine-3-O-rutinoside, myricetine-3-O-glucoside, apéginine glycoside, myricetine rhamnoside et isorhamnetin-3-O-glucoside) et les acides caféoylquiniques prédominent dans les extraits de la pulpe du fruit de Gleditsia triacanthos. Il ressort de cette étude que le fruit de Gleditsia triacanthos (févier d’Amérique) constitue une source majeure de principes actifs possédant diverses activités biologiques qui pourraient jouer un rôle reconnu dans la phytothérapie------------------------------------------------------------------------------------------------------------resume en anglais--------------------------------------------------------------------------------------------------Determination of total antioxidant capacity (TAC) and 2,2-diphenyl-1-pycrylhydrazyl free radical scavenging test (DPPH). The plant extracts were also subjected to an evaluation of their antibacterial activity by the method of diffusion of the disks in agar medium on strains of the ATCC type collection. The determination of the phenolic composition of the active extracts was carried out by HPLC-UV. The phytochemical investigation has highlighted the detection of some chemical groups namely: flavonoids, tannins, alkaloids, sterols and terpenes, cardiotonic glycosides, and saponosides. The presence of these compounds informs us about the phytochemical profile of our extracts and fractions. The results of the assay show the richness of the extracts in total polyphenols, flavonoids and condensed tannins and that these contents depend on the nature of the extraction solvent. The highest levels were observed in the chloroform fraction (of the pulp), with 131.667 ± 2.055 mg GAE / g of total polyphenols and in the ethyl acetate fraction (of the pulp), with 25.160 ± 0.01 mg CE / g of flavonoids. The methods of the antioxidant activity in vitro show that all the extracts studied have antioxidant properties at different levels depending on the content of total polyphenols and flavonoids present in the extracts and fractions. The results of the DPPH test, revealed that the ethyl acetate fractions (IC50 = 50.455 ± 1.315 μg / ml of the seeds and 16.288 ± 0.299 μg / ml of the pulp) and chloroformic fractions (IC50 = 78.027 ± 3.922 μg / ml of seeds and 95.583 ± 3.529 μg / ml of the pulp) are the most antioxidant. As for the total antioxidant capacity test, the results indicate that the chloroform fractions, cover the best total antioxidant capacities, with capacities of 12.484 ± 0.458 and 750.584 ± 129.793mg AAE / g of seeds and the pulp respectively, followed by the ethyl acetate fractions. Positive correlations were established between the antioxidant tests performed and the total polyphenol and flavonoid contents of our extracts and fractions, which show the contribution of antioxidants from this plant, particularly the total polyphenols and flavonoids in the antioxidant defense mechanism. The best antibacterial inhibitions were obtained for petroleum ether fractions against Staphylococcus aureus (ATCC 6538) and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027). The determination of the MIC of the most active fractions shows that it has generally a modest antibacterial power against the bacterial strains tested.

Characterization by HPLC chromatography allowed us to identify the presence of some phenolic compounds mainly phenolic acids and flavonoids. The glycosylated flavonoids (vitexin, isovitexin, myricetin-3-O-rutinoside, myricetin-3-O-glucoside, apeginine glycoside, myricetin rhamnoside and isorhamnetin-3-O-glucoside) and the caffeoylquinic acids predominate in the extracts of the pulp’s fruit of Gleditsia triacanthos.

This study shows that the fruit of Gleditsia triacanthos is a major source of active compounds with various biological activities that could play a recognized role in herbal medicine.