Dans une étude récente publiée dans la revue Nourriture, des chercheurs ont évalué l’activité biologique d’hydrolats et d’huiles essentielles issus de criste marine française et croate. Bien qu’il s’agisse du principal sous-produit obtenu à partir de l’isolement des huiles essentielles de ces plantes, les recherches sur les propriétés biochimiques des substances volatiles dérivées du fenouil restent insuffisantes. Des combinaisons d’hydrodistillation, d’analyse chimique et d’analyse de l’activité biologique ont révélé que la chimie des deux populations de criste marine étudiées différait considérablement en termes de composition et de fonction biologique. La criste marine croate présente particulièrement une activité anti-collagénase et anti-tyrosinase bénéfique, mettant en valeur son potentiel anti-âge et son application cosmétique.
Étude : Volatiles des écotypes de criste marine française et croate : profils chimiques et activité antioxydante, antimicrobienne et anti-âge des huiles essentielles et hydrolats. Crédit d’image : Fenêtre heureuse/Shutterstock
Qu’est-ce que le criste marin ?
Le fenouil marin est un nom commun qui fait référence à un groupe d’herbes aromatiques vivaces appartenant à la famille des carottes (Apiaceae). On les trouve poussant sur les plages, les rochers, les brise-lames et les jetées du monde entier. Les cristes marines sont des plantes halophiles riches en composés nutritionnels et organoleptiques. Compte tenu de la demande croissante des consommateurs mondiaux pour l’utilisation d’ingrédients sûrs et naturels dans les cosmétiques, les produits pharmaceutiques et autres produits utilisant des huiles essentielles (HE), la recherche a exploré en profondeur les applications biologiques des HE dérivées du fenouil.
Malheureusement, les avantages potentiels des substances volatiles obtenues lors de l’isolement des HE de la plante de fenouil restent peu étudiés. Souvent appelés « hydrolats », les recherches menées sur ces substances volatiles provenant d’autres sources d’herbes révèlent qu’elles présentent de nombreux avantages par rapport aux HE, notamment de puissantes fonctions bioactives et une cytotoxicité réduite dépendante de la dose. De plus, bien qu’elles soient traditionnellement utilisées dans la fabrication de parfums et de cosmétiques, les cristes marines restent des doublures pour leur potentiel clinique et nutraceutique. Des informations limitées sur les compositions d’OE de différentes régions suggèrent qu’elles pourraient ne pas être toutes identiques, avec des concentrations de métabolites, en particulier de dillapiole.
Comprendre la variabilité géographique des profils biochimiques des cristes marines et le potentiel de leurs HE et de leurs substances volatiles dans les industries biologiques, cosmétiques et pharmaceutiques permettrait une utilisation durable et respectueuse de l’environnement de produits sûrs et d’origine naturelle, souvent considérés comme des déchets (hydrolats). Ces résultats pourraient orienter davantage les recherches futures sur ces plantes abondantes et quasi omniprésentes mais encore mal comprises.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé une combinaison d’analyses chimiques et biologiques pour étudier la composition biochimique et les propriétés biologiques du criste marin provenant des régions françaises et croates. Les échantillons de l’étude comprenaient 2 kg de parties aériennes de criste marine collectées en Dalmatie (écotype méditerranéen) et sur le littoral breton (écotype atlantique) en octobre 2022. L’hydrodistillation a été utilisée pour l’extraction de l’HE, les HE extraites étant séchées à l’aide de sulfate de sodium (Na2DONC4).
Les substances volatiles des hydrolats ont été extraites par microextraction en phase solide dans l’espace de tête (HS-SPME), après quoi la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) a été utilisée pour l’analyse de la composition chimique. L’activité antioxydante des HE et des substances volatiles a été estimée à l’aide d’un lecteur spectrométrique sur microplaque. La capacité de réduction a été testée à l’aide d’un test FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power). Les analyses biologiques comprenaient en outre les analyses du radical synthétique stable 2,2-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH), du radical oxyde nitrique (NO) et du radical hydroperoxyle (HOO).
Les activités antimicrobiennes des échantillons dérivés du fenouil ont été calculées à l’aide de Staphylococcus aureus ATCC 33862 (gram positif) Escherichia coli ATCC 1053, et Pseudomonas aeruginosa Souches bactériennes ATCC 27853 (gram-négatives). La tyrosinase de champignon avec la L-tyrosine comme substrat a été utilisée pour évaluer l’activité anti-tyrosinase, l’élastase du pancréas porcin de type IV E0258 avec le N-Succinyl-Ala-Ala-Ala-p-nitroanilide (SANA) comme substrat a évalué l’activité anti-élastase, et le kit Enzo Life Sciences MMP-1 pour l’activité anti-collagénase. Le test post hoc de Tukey a été utilisé pour des comparaisons statistiques entre cohortes.
Résultats de l’étude
Les extraits d’HE de criste marine française se sont révélés légèrement plus diversifiés chimiquement que leurs homologues croates, contenant 13 composants au lieu de 12 de ces derniers. Le dillapiole, le carvacryl méthyl éther et le γ-terpinène se sont révélés être les principaux composants bioactifs de la criste marine française. Les HE, tandis que les HE de criste marine croate se sont révélées riches en sabinène et en limonène, soulignant que ces populations sont des chémotypes uniques.
« Il est difficile de tirer des conclusions générales sur les causes des différences dans la composition chimique des HE de criste marine, car elles peuvent être dues aux différents facteurs abiotiques et biotiques qui affectent la synthèse et l’accumulation de métabolites secondaires des plantes, comme la récolte. localisation ou variations géographiques, végétation végétale/période de récolte/cycle de croissance, partie de la plante utilisée, facteurs climatologiques, facteurs abiotiques du sol, etc. Cependant, nos résultats concordent avec les conclusions d’autres auteurs, selon lesquelles la raison principale est simplement l’existence de différents chémotypes végétaux (variabilité intraspécifique). »
La complexité du criste marin français s’étend à ses substances volatiles, ces plantes contenant 32 composés identifiables contre 17 pour le criste marin croate. Le dillapiole, l’éther méthylique du thymol et le γ-terpinène ont été trouvés en concentration la plus élevée dans les substances volatiles du criste marin français, tandis que les échantillons croates ont été observés contenir du terpinène-4-ol et du 10-(acétylméthyl)-3-care.
Les tests antioxydants ont révélé que le potentiel antioxydant des composés dérivés de criste marine est pâle par rapport à l’acide gallique, la référence en matière d’antioxydants phénoliques naturels. Les valeurs des tests FRAP variaient entre 0,77 et 1,34 µM Fe2+/L, avec des observations similaires faites dans les tests DPPH. Les analyses de potentiel réducteur dressent un tableau différent, les cristes marines françaises et croates présentant un potentiel réducteur, légèrement plus élevé dans cette dernière. Étonnamment, la puissance des substances volatiles et des hydrolats s’est avérée plus de trois fois supérieure à celle d’une quantité correspondante d’OE, soulignant leur futur potentiel industriel.
Les avantages observables des substances volatiles par rapport aux EO ont également été observés dans l’efficacité de récupération des radicaux des deux cohortes, les substances volatiles étant 3,8 fois plus efficaces que leurs homologues EO.
» L’HE française n’a montré aucune activité antimicrobienne contre Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa, mais une légère activité contre Staphylococcus aureus (8 mm). A l’inverse, l’HE croate a modérément inhibé la croissance de P. aeruginosa (8 mm), mais a fortement inhibé celle du deux autres souches bactériennes (18 et 25 mm pour E. coli et S. aureus, respectivement). Il est intéressant de noter que l’inhibition de cette dernière souche bactérienne par le CRO EO était aussi forte que celle de la streptomycine bactéricide couramment utilisée. De plus, ni les Français ni les hydrolats croates n’ont montré aucun effet antimicrobien. »
Il est important de noter que le criste marin croate présente une activité anti-tyrosinase et anti-collagénase, toutes deux absentes du criste marin français. Cela met en évidence le criste marin croate comme cible de futures études de bioprospection visant à découvrir des additifs cosmétiques anti-âge sûrs et naturels.
