Un débat qui, présidé par Joseph Puccini, a été introduit par Liliane Berti, professeur à l'Université de Corse et responsable du projet de recherche "Ressources naturelles", responsable scientifique de cette septième Tribune des chercheurs, et dont CNI vous donne l'occasion de découvrir les grands axes.
Liliane Berti : Molécules d'origine naturelle dans la lutte contre les bactéries.
La résistance bactérienne aux antibiotiques est un problème majeur de santé publique. L’émergence et la propagation de bactéries multi-résistantes, associées au nombre limité d’antibiotiques en cours de développement, ont conduit à une impasse thérapeutique. La découverte de molécules antibactériennes innovantes, capables d’agir par de nouveaux modes d’action, est donc devenue indispensable. Les molécules extraites des huiles essentielles sont privilégiées car elles constituent, de par leur diversité moléculaire, un grand réservoir de substances actives. Leur variabilité chimique laisse en effet présager l’existence de molécules, qui pourraient agir sur de nouvelles cibles cellulaires et conduire à l’identification de nouveaux mécanismes d’action.
Marion BRUNEL et Alain MUSELLI : Chimie verte pour extraction des végétaux
Dans un contexte actuel où les problématiques liées à l’environnement, la sécurité ainsi que la forte demande des consommateurs pour l’emploi de substances naturelles sont présentes, la chimie verte tire indiscutablement son épingle du jeu. Née au début des années 90 et conçue autour de 12 principes fondateurs, elle a pour but de concevoir des processus qui réduisent ou éliminent les substances dangereuses dans le but d’obtenir des produits « Bio ». Dans ce contexte, les industriels de la cosmétique, de l’agroalimentaire et de la nutraceutique ont développés des techniques d’extraction des végétaux innovantes et alternatives aux techniques d’extraction conventionnelles. Ces procédés modernes s’inscrivent dans une démarche d’éco-extraction des végétaux répondant à une réduction de la consommation énergétique, à l’utilisation de solvants alternatifs tout en garantissant un produit non toxique et de qualité. Parmi ces procédés on peut citer l’extraction par fluide supercritique, l’extraction par eau subcritique et l’extraction assistée par micro-ondes.
Sylvain SUTOUR : Composition et variabilité chimique de Mentha suaveolens ssp. suaveolens et Mentha suaveolens ssp. insularis de Corse.
Le genre mentha est représenté en Corse par Mentha aquatica, M. pulegium, M. suaveolens ssp. suaveolens et M. suaveolens ssp. insularis ainsi que M requienii espèce endémique corse présente dans les lieux humides en montagne. L’identification botanique au sein du genre Mentha constitue une tache considérée comme difficile par les spécialistes. Ainsi le principal critère de différentiation des deux sous-espèces Mentha suaveolens ssp. suaveolens et ssp. insularis réside dans la présence (ssp. insularis) ou l’absence (ssp. suaveolens) d’un petit pétiole. La composition chimique d’échantillons d’huiles essentielles isolées à partir de plants de M. suaveolens poussant à l’état sauvage en Corse permet une différenciation claire des deux sous-espèces et ainsi de lever toute ambiguïté pouvant subsister après un examen botanique. Ainsi la sous-espèce suaveolens produit des huiles essentielles soit dominées par la pipériténone (un nouveau type chimique pour cette sous-espèce) soit dominées par l’oxyde de piperiténone, alors que tous les échantillons de la sous-espèce insularis sont caractérisés par la pulégone et la cis-cis-p-menthénolide, une lactone p-menthanique. La pulégone, la piperiténone ainsi que son oxyde sont des constituants très communs chez les menthes et sont présents dans les trois groupes cependant à différentes teneurs. Ainsi, la pulégone est majoritaire dans le groupe I (II : 0-26,2%, III : 0,2-2,5%), l’oxyde de piperiténone dans le groupe II (I : 0-10,0%, III : 1,8-1,9%) et la pipériténone dans le groupe III (I : 0,6-16,1%, II : 0-17,8%). La cis-cis-p-menthénolide, lactone p-menthanique présente exclusivement chez M. suaveolens ssp. insularis, est clairement le marqueur du groupe I et ainsi de la sous-espèce insularis. Ainsi sur le seul critère présence (groupe I) / absence (groupe II et III) il est possible de déduire l’appartenance à la sous espèce insularis ou suaveolens.
Ophélie BAZZALI et Félix TOMI : L’huile essentielle de Myrtus communis
Le myrte (Myrtus communis Linné) est un arbuste très répandu dans le maquis méditerranéen, particulièrement en Corse et en Sardaigne. L’huile essentielle produite à partir de ses parties aériennes possède une odeur très agréable et est utilisée aussi bien dans la parfumerie et la cosmétique que dans les domaines pharmaceutique et thérapeutique.
L’objectif de ce travail était de contribuer à la caractérisation de l’huile essentielle de feuilles de myrte de Corse et d’autres provenances, en accordant une importance particulière aux composés minoritaires comme les esters.
Ainsi, dans un premier temps, nous reportons l’analyse détaillée d’un échantillon commercial par RMN 13C et CPG(Ir), après fractionnement sur colonne de silice. Dans cet échantillon, caractérisé par le couple α-pinène/1,8-cinéole, nous avons identifié des composés minoritaires absents de nos bibliothèques de spectres : une dione bicyclique (la 3,3,5,5,8,8-hexamethyl-7-oxabicyclo[4.3.0]non-1(6)-ene-2,4-dione) et trois esters à chaîne courte (2-méthylbutyrate d’isobutyle, isobutyrate de 2-méthylbutyle et 2-méthylbutyrate de 2-méthylbutyle). Ces derniers ont été caractérisés individuellement afin de garantir leur identification dans l’huile essentielle.
Dans un second temps, nous décrivons la composition chimique de 55 échantillons d’huile essentielle de feuilles de myrte de Corse et de diverses provenances (Sardaigne, Portugal, Maroc, Tunisie et Algérie). Ces huiles essentielles sont dominées soit par l’α-pinène et le 1,8-cinéole (Corse, Sardaigne, Algérie, Tunisie), soit par l’α-pinène, le 1,8-cinéole et le limonène (Portugal), soit encore par l’α-pinène, le 1,8-cinéole, l’acétate de myrtényle et le limonène (Maroc). En ce qui concerne les composés minoritaires, nous avons mis en évidence dans tous les échantillons, la présence de la dione et des trois esters préalablement identifiés dans l’échantillon ayant subi un fractionnement. Nous avons également montré que ces esters minoritaires, qui ne sont que très ponctuellement répertoriés dans la littérature, participent à caractériser l’odeur de l’huile essentielle de myrte.
Liliane Berti : Molécules d'origine naturelle dans la lutte contre les bactéries.
La résistance bactérienne aux antibiotiques est un problème majeur de santé publique. L’émergence et la propagation de bactéries multi-résistantes, associées au nombre limité d’antibiotiques en cours de développement, ont conduit à une impasse thérapeutique. La découverte de molécules antibactériennes innovantes, capables d’agir par de nouveaux modes d’action, est donc devenue indispensable. Les molécules extraites des huiles essentielles sont privilégiées car elles constituent, de par leur diversité moléculaire, un grand réservoir de substances actives. Leur variabilité chimique laisse en effet présager l’existence de molécules, qui pourraient agir sur de nouvelles cibles cellulaires et conduire à l’identification de nouveaux mécanismes d’action.
Marion BRUNEL et Alain MUSELLI : Chimie verte pour extraction des végétaux
Dans un contexte actuel où les problématiques liées à l’environnement, la sécurité ainsi que la forte demande des consommateurs pour l’emploi de substances naturelles sont présentes, la chimie verte tire indiscutablement son épingle du jeu. Née au début des années 90 et conçue autour de 12 principes fondateurs, elle a pour but de concevoir des processus qui réduisent ou éliminent les substances dangereuses dans le but d’obtenir des produits « Bio ». Dans ce contexte, les industriels de la cosmétique, de l’agroalimentaire et de la nutraceutique ont développés des techniques d’extraction des végétaux innovantes et alternatives aux techniques d’extraction conventionnelles. Ces procédés modernes s’inscrivent dans une démarche d’éco-extraction des végétaux répondant à une réduction de la consommation énergétique, à l’utilisation de solvants alternatifs tout en garantissant un produit non toxique et de qualité. Parmi ces procédés on peut citer l’extraction par fluide supercritique, l’extraction par eau subcritique et l’extraction assistée par micro-ondes.
Sylvain SUTOUR : Composition et variabilité chimique de Mentha suaveolens ssp. suaveolens et Mentha suaveolens ssp. insularis de Corse.
Le genre mentha est représenté en Corse par Mentha aquatica, M. pulegium, M. suaveolens ssp. suaveolens et M. suaveolens ssp. insularis ainsi que M requienii espèce endémique corse présente dans les lieux humides en montagne. L’identification botanique au sein du genre Mentha constitue une tache considérée comme difficile par les spécialistes. Ainsi le principal critère de différentiation des deux sous-espèces Mentha suaveolens ssp. suaveolens et ssp. insularis réside dans la présence (ssp. insularis) ou l’absence (ssp. suaveolens) d’un petit pétiole. La composition chimique d’échantillons d’huiles essentielles isolées à partir de plants de M. suaveolens poussant à l’état sauvage en Corse permet une différenciation claire des deux sous-espèces et ainsi de lever toute ambiguïté pouvant subsister après un examen botanique. Ainsi la sous-espèce suaveolens produit des huiles essentielles soit dominées par la pipériténone (un nouveau type chimique pour cette sous-espèce) soit dominées par l’oxyde de piperiténone, alors que tous les échantillons de la sous-espèce insularis sont caractérisés par la pulégone et la cis-cis-p-menthénolide, une lactone p-menthanique. La pulégone, la piperiténone ainsi que son oxyde sont des constituants très communs chez les menthes et sont présents dans les trois groupes cependant à différentes teneurs. Ainsi, la pulégone est majoritaire dans le groupe I (II : 0-26,2%, III : 0,2-2,5%), l’oxyde de piperiténone dans le groupe II (I : 0-10,0%, III : 1,8-1,9%) et la pipériténone dans le groupe III (I : 0,6-16,1%, II : 0-17,8%). La cis-cis-p-menthénolide, lactone p-menthanique présente exclusivement chez M. suaveolens ssp. insularis, est clairement le marqueur du groupe I et ainsi de la sous-espèce insularis. Ainsi sur le seul critère présence (groupe I) / absence (groupe II et III) il est possible de déduire l’appartenance à la sous espèce insularis ou suaveolens.
Ophélie BAZZALI et Félix TOMI : L’huile essentielle de Myrtus communis
Le myrte (Myrtus communis Linné) est un arbuste très répandu dans le maquis méditerranéen, particulièrement en Corse et en Sardaigne. L’huile essentielle produite à partir de ses parties aériennes possède une odeur très agréable et est utilisée aussi bien dans la parfumerie et la cosmétique que dans les domaines pharmaceutique et thérapeutique.
L’objectif de ce travail était de contribuer à la caractérisation de l’huile essentielle de feuilles de myrte de Corse et d’autres provenances, en accordant une importance particulière aux composés minoritaires comme les esters.
Ainsi, dans un premier temps, nous reportons l’analyse détaillée d’un échantillon commercial par RMN 13C et CPG(Ir), après fractionnement sur colonne de silice. Dans cet échantillon, caractérisé par le couple α-pinène/1,8-cinéole, nous avons identifié des composés minoritaires absents de nos bibliothèques de spectres : une dione bicyclique (la 3,3,5,5,8,8-hexamethyl-7-oxabicyclo[4.3.0]non-1(6)-ene-2,4-dione) et trois esters à chaîne courte (2-méthylbutyrate d’isobutyle, isobutyrate de 2-méthylbutyle et 2-méthylbutyrate de 2-méthylbutyle). Ces derniers ont été caractérisés individuellement afin de garantir leur identification dans l’huile essentielle.
Dans un second temps, nous décrivons la composition chimique de 55 échantillons d’huile essentielle de feuilles de myrte de Corse et de diverses provenances (Sardaigne, Portugal, Maroc, Tunisie et Algérie). Ces huiles essentielles sont dominées soit par l’α-pinène et le 1,8-cinéole (Corse, Sardaigne, Algérie, Tunisie), soit par l’α-pinène, le 1,8-cinéole et le limonène (Portugal), soit encore par l’α-pinène, le 1,8-cinéole, l’acétate de myrtényle et le limonène (Maroc). En ce qui concerne les composés minoritaires, nous avons mis en évidence dans tous les échantillons, la présence de la dione et des trois esters préalablement identifiés dans l’échantillon ayant subi un fractionnement. Nous avons également montré que ces esters minoritaires, qui ne sont que très ponctuellement répertoriés dans la littérature, participent à caractériser l’odeur de l’huile essentielle de myrte.
Jérémy Santini : L'utilisation des facteurs environnementaux pour l'amélioration de la qualité des fruits d'agrumes
En complément des teneurs en sucres et en acides organiques (métabolisme primaire), les consommateurs s’intéressent de plus en plus à la « valeur santé » des fruits, notamment pour leur rôle dans la prévention de certaines maladies. Il est désormais acquis que la « valeur santé » des fruits est étroitement liée à leurs concentrations en métabolites secondaires (caroténoïdes, flavonoïdes…). La consommation de fruits demeurant globalement insuffisante, il serait intéressant de proposer aux consommateurs, des fruits avec une concentration garantie voire augmentée en vitamines et en métabolites secondaires. En raison de leur méfiance vis-à-vis de l’utilisation d’organismes génétiquement modifiés, l’une des pistes les plus prometteuses et les plus simples pour améliorer les concentrations en molécules antioxydantes est le recours aux stress environnementaux. Les résultats obtenus, en partenariat étroit avec l’INRA de San Giuliano, montrent qu’il est possible de faire varier significativement les concentrations en métabolites primaires et secondaires ainsi que les activités de plusieurs enzymes antioxydantes dans les fruits en appliquant un stress lumineux sur les feuilles situées à proximité.
Sophie VINCENTI : Production biotechnologique de molécules aux propriétés aromatisantes : les molécules à note verte
Chez les végétaux supérieurs, des composés volatils, principalement des aldéhydes à 6 ou 9 atomes de carbone, connus pour leur contribution à l’odeur fraiche d’herbe coupée appelée "note verte", sont produits au cours d’une voie métabolique, la voie de la lipoxygénase. Deux enzymes interviennent successivement : la lipoxygénase (LOX) qui catalyse l’oxydation d’acides gras polyinsaturés en hydroperoxydes et l’hydroperoxyde lyase (HPL) qui clive les hydroperoxydes formés en aldéhydes volatils. Ces composés constituent une flaveur très recherchée dans l’industrie alimentaire et cosmétique notamment pour améliorer la qualité des aliments en rétablissant l'odeur verte fraîche et fruitée, ou pour ajouter une touche de fraîcheur aux parfums. Ces dernières années, face à la demande croissante en molécules à note verte d’origine naturelle, des procédés biocatalytiques utilisant des extraits végétaux comme source d’enzymes de la voie de la LOX ont été développés. Cependant, l’HPL présente dans les extraits de plantes est très instable et ces extraits contiennent d'autres enzymes utilisant des hydroperoxydes d'acides gras comme substrats, ce qui génère des produits secondaires. C’est pourquoi, la substitution des extraits végétaux par des enzymes recombinantes dans de tels procédés pourrait être une alternative intéressante. En effet, cette source d'enzymes présente quelques avantages : étant produites par génie génétique, leur production est indépendante des conditions environnementales, de la période de récolte et de l'hétérogénéité des plantes, leur purification est généralement plus facile et leur utilisation sous la forme d'enzymes purifiées dans des procédés biocatalytiques permet une production sélective des composés volatils qui peut bénéficier du label "naturel".
Yoro Tine et Julien Paolini : Substances parfumantes allergènes dans les produits agrumes et autres végétaux
Les allergies de peau concernent 15 millions d'Européens. Pour lutter contre ce phénomène, la Commission européenne entend interdire - sur la base de données scientifiques – plusieurs ingrédients aromatiques et cosmétiques jugés hautement allergènes. Par exemple, la concentration des produits aux parfums de rose ou citron, devra être limitée, tandis que la présence de 106 constituants (contre seulement 26 actuellement) - susceptibles de déclencher des réactions allergiques - devra figurer sur l'étiquetage. Ainsi, plusieurs ingrédients qui composent les fragrances et produits emblématiques de grandes marques (Guerlain, Dior, Chanel) pourraient devoir changer. Pour répondre à cette problématique, les grands parfumeurs et les industriels de la cosmétique « bio » devront donc s’adapter et revoir leur formulation tandis que la recherche scientifique doit être en capacité d’identifier et de doser précisément ces composés dans des mélanges complexes. Les ingrédients aromatiques (huiles essentielles et absolues) dérivés des agrumes n’échappent pas à ce phénomène, notamment en raison des concentrations élevées en allergènes et photosensibilisants.
Yin YANG et Jean COSTA : Qualification des miels de Corse.
Le Miel de Corse est un produit typique du territoire insulaire. Certifié par une Appellation d’Origine Contrôlée et une Appellation d’Origine Protégée, les miels de Corse sont commercialisée sous l’étiquetage « Miel de Corse-Mele di Corsica » se décline en six catégories variétales : « printemps », « maquis de printemps », « miellat du maquis », « maquis d’été », « châtaigneraie » et « maquis d’automne ». Ces dernières traduisent la diversité des produits mellifères locaux ainsi que leurs relations avec la végétation de l’île. Jusqu’à présent, la certification est basée sur l’analyse pollinique et sur quelques données physico-chimiques. L’objectif principal de nos travaux est de caractériser la composition organique des miels de Corse et de développer une approche interdisciplinaire en vue de compléter la caractérisation de ces productions par la recherche de nouveaux critères pour la qualification de l’origine botanique et/ou géographique.
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Les actes du colloque seront publiés dans le Bulletin de la Société des sciences : « Corse d’hier et de demain » nouvelle édition.
En complément des teneurs en sucres et en acides organiques (métabolisme primaire), les consommateurs s’intéressent de plus en plus à la « valeur santé » des fruits, notamment pour leur rôle dans la prévention de certaines maladies. Il est désormais acquis que la « valeur santé » des fruits est étroitement liée à leurs concentrations en métabolites secondaires (caroténoïdes, flavonoïdes…). La consommation de fruits demeurant globalement insuffisante, il serait intéressant de proposer aux consommateurs, des fruits avec une concentration garantie voire augmentée en vitamines et en métabolites secondaires. En raison de leur méfiance vis-à-vis de l’utilisation d’organismes génétiquement modifiés, l’une des pistes les plus prometteuses et les plus simples pour améliorer les concentrations en molécules antioxydantes est le recours aux stress environnementaux. Les résultats obtenus, en partenariat étroit avec l’INRA de San Giuliano, montrent qu’il est possible de faire varier significativement les concentrations en métabolites primaires et secondaires ainsi que les activités de plusieurs enzymes antioxydantes dans les fruits en appliquant un stress lumineux sur les feuilles situées à proximité.
Sophie VINCENTI : Production biotechnologique de molécules aux propriétés aromatisantes : les molécules à note verte
Chez les végétaux supérieurs, des composés volatils, principalement des aldéhydes à 6 ou 9 atomes de carbone, connus pour leur contribution à l’odeur fraiche d’herbe coupée appelée "note verte", sont produits au cours d’une voie métabolique, la voie de la lipoxygénase. Deux enzymes interviennent successivement : la lipoxygénase (LOX) qui catalyse l’oxydation d’acides gras polyinsaturés en hydroperoxydes et l’hydroperoxyde lyase (HPL) qui clive les hydroperoxydes formés en aldéhydes volatils. Ces composés constituent une flaveur très recherchée dans l’industrie alimentaire et cosmétique notamment pour améliorer la qualité des aliments en rétablissant l'odeur verte fraîche et fruitée, ou pour ajouter une touche de fraîcheur aux parfums. Ces dernières années, face à la demande croissante en molécules à note verte d’origine naturelle, des procédés biocatalytiques utilisant des extraits végétaux comme source d’enzymes de la voie de la LOX ont été développés. Cependant, l’HPL présente dans les extraits de plantes est très instable et ces extraits contiennent d'autres enzymes utilisant des hydroperoxydes d'acides gras comme substrats, ce qui génère des produits secondaires. C’est pourquoi, la substitution des extraits végétaux par des enzymes recombinantes dans de tels procédés pourrait être une alternative intéressante. En effet, cette source d'enzymes présente quelques avantages : étant produites par génie génétique, leur production est indépendante des conditions environnementales, de la période de récolte et de l'hétérogénéité des plantes, leur purification est généralement plus facile et leur utilisation sous la forme d'enzymes purifiées dans des procédés biocatalytiques permet une production sélective des composés volatils qui peut bénéficier du label "naturel".
Yoro Tine et Julien Paolini : Substances parfumantes allergènes dans les produits agrumes et autres végétaux
Les allergies de peau concernent 15 millions d'Européens. Pour lutter contre ce phénomène, la Commission européenne entend interdire - sur la base de données scientifiques – plusieurs ingrédients aromatiques et cosmétiques jugés hautement allergènes. Par exemple, la concentration des produits aux parfums de rose ou citron, devra être limitée, tandis que la présence de 106 constituants (contre seulement 26 actuellement) - susceptibles de déclencher des réactions allergiques - devra figurer sur l'étiquetage. Ainsi, plusieurs ingrédients qui composent les fragrances et produits emblématiques de grandes marques (Guerlain, Dior, Chanel) pourraient devoir changer. Pour répondre à cette problématique, les grands parfumeurs et les industriels de la cosmétique « bio » devront donc s’adapter et revoir leur formulation tandis que la recherche scientifique doit être en capacité d’identifier et de doser précisément ces composés dans des mélanges complexes. Les ingrédients aromatiques (huiles essentielles et absolues) dérivés des agrumes n’échappent pas à ce phénomène, notamment en raison des concentrations élevées en allergènes et photosensibilisants.
Yin YANG et Jean COSTA : Qualification des miels de Corse.
Le Miel de Corse est un produit typique du territoire insulaire. Certifié par une Appellation d’Origine Contrôlée et une Appellation d’Origine Protégée, les miels de Corse sont commercialisée sous l’étiquetage « Miel de Corse-Mele di Corsica » se décline en six catégories variétales : « printemps », « maquis de printemps », « miellat du maquis », « maquis d’été », « châtaigneraie » et « maquis d’automne ». Ces dernières traduisent la diversité des produits mellifères locaux ainsi que leurs relations avec la végétation de l’île. Jusqu’à présent, la certification est basée sur l’analyse pollinique et sur quelques données physico-chimiques. L’objectif principal de nos travaux est de caractériser la composition organique des miels de Corse et de développer une approche interdisciplinaire en vue de compléter la caractérisation de ces productions par la recherche de nouveaux critères pour la qualification de l’origine botanique et/ou géographique.
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Les actes du colloque seront publiés dans le Bulletin de la Société des sciences : « Corse d’hier et de demain » nouvelle édition.
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