Chapitre 2. Pharmacognosie. Généralités
Département de Biologie
Laboratoire de Biologie Végétale et Environnement
PHARMACOGNOSIE GENERALE. Cours MASTER DE BIOLOGIE VETGEALE ET ENVIRONNEMENT. (M1, S2)
Chapitre 2 GENERALITES SUR LA PHARMACOGNOSIE
Plan :
I-GENERALITE :
A-Définition
B-Buts de la pharmacognosie
C-Méthodes de la pharmacognosie
D- Les Substances Naturelles
D. 1. Définition: Substance Naturelle
D.2. Emplois des Substances Naturelles
II-PRODUCTION DES PLANTES MEDICINALES ET DES DROGUES VEGETALES :
A-Sources des plantes médicinales
B-Cultures des plantes médicinales.
C-Amélioration des plantes médicinales.
D-Récolte
E-Conservation
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I- GENRALITES :
A-Définition :
La pharmacognosie (matière médicale) c’est étymologiquement, la connaissance (gnosis) des poisons ou des médicaments (pharmakon).
C’est l’étude des matières premières et des substances à visée thérapeutique d’origine biologique, c'est-à-dire obtenues à partir des végétaux, des animaux ou par fermentation à partir des micro-organismes.
B-Buts de la pharmacognosie :
-La recherche de nouvelles substances naturelles présentent un intérêt thérapeutique,
-L’étude approfondie des substances naturelles déjà introduites en thérapeutique.
-Fournir à la thérapeutique des matières premières végétales de bonne qualité et en quantité suffisante.
-Trouver de nouvelles formes d’utilisation.
-La recherche de nouvelles drogues végétales susceptibles d’application en médecine.
C-Méthodes de la pharmacognosie :
1- Recherche de plantes à intérêt thérapeutique :
a) Méthode empirique : Elle se base sur l'utilisation des plantes en médecine populaire (drogues utilisées par les guérisseurs).
b) Recherche systématique : criblage ou « screening » : Toutes les plantes sont essayées et triées en fonction d'un critère défini à l'avance :
ü Critère géographique : On étudie toutes les plantes d'une région déterminée (Alger, Batna Madagascar, ...);
ü Critère botanique : On passe au crible, par exemple, une famille botanique (Apocynaceae qui contiennent des espèces riches en alcaloïdes à propriétés thérapeutiques intéressantes) ;
ü Critère chimique : On récolte, par exemple, toutes les plantes riches en saponosides, sources de matières premières pour la synthèse des corticoïdes.
c) Méthode inductive : A partir des données expérimentales, on recherche d'autres drogues par comparaison ou analogie.
2- Étude des plantes et des drogues : Elle fait appel à des connaissances variées en botanique, en biologie végétale, en agronomie, en chimie et en pharmacologie.
D- LES SUBSTANCES NATURELLES
D.1. DEFINITION:
une substance naturelle végétale est :
- Soit, la plante elle-même ou la partie de la plante (appelée drogue), utilisée en thérapeutique directement en nature (tisane…), ou sous forme de préparations galéniques (Poudres, extraits…), qui renferme sous forme concentrée, l’ensemble des principes actifs de la drogue ;
- Soit un mélange naturel de plusieurs composés (huiles essentielles…).
- Soit un composé organique chimiquement pur, obtenu par extraction à partir d’une plante.
- Les SN sont Métabolites I aires, issues des métabolites Iaire. Molécules organiques (au moins un atome de C, synthétisés par les plantes pour des fonctions spécifiques: défense contre les prédateurs, attraction par l'odeur, communication....
Il existe 3 grands groupes:
1. Composés phénoliques : Coumarines, Flavonoïdes et composés apparentés (Anthocyanes), et tanins
2. Terpènes et stéroïdes:
monoterpènes: principalement des HE volatils, constituant majeur C5 H8
Triterpènes: Saponosides
3. Alcaloïdes : composés chimiques avec au moins un atome de N
Emplois des SN
- Soit après extraction à partir de la plante.
- Soit directement, où on utilise la plante ou une préparation simple issue de la plante
D.2. EMPLOIS DES SUBSTANCES NATURELLES
ü Soit après extraction à partir de la plante.
ü Soit directement, où on utilise la plante ou une préparation simple issue de la plante.
2. 1. Emplois pharmaceutiques :
a) Emploi des plantes médicinales « en nature».
b) Préparation de formes galéniques : Poudres, extraits, teintures, etc.
c) Extraction de substances biologiquement actives à partir de plantes : alcaloïdes, hétérosides, ...
d) Extraction de substances servant de matière première dans l'hémi synthèse.
2. 2. Emplois para-pharmaceutiques
- En diététique;
- En dermopharmacie et en cosmétologie.
2. 3. Emplois divers :extra pharmaceutiques
- Emploi alimentaire.
- Emploi industriel.
II- PRODUCTION DES PLANTES MEDICINALES ET DES DROGUES VEGETALES :
A-Sources des plantes médicinales :
1- Les plantes sauvages ou de cueillette:
Circonstances principales : pour la cueillette des plantes sauvages : - si les plantes sont très abondantes à l'état sauvage ;
- dans le cas des plantes dont la culture est difficile ;
- en cas de demande réduite.
Inconvénients des plantes sauvages :
- dispersion géographique,
- irrégularité de leur croissance, qualité inégale.
- nécessite une main-d'œuvre abondante et qualifiée.
2- Les plantes de culture:
- Avantage :
- matière première abondante, homogène et de bonne qualité (possibilité d'amélioration);
- récolte aisée, souvent mécanisée;
- frais de main-d'œuvre réduite;
- parfois traitement du matériel végétal au voisinage des champs de culture évitant l'altération des drogues;
- risque très faible de substitutions ou de falsifications.
- le séchage se fait dans des bonnes conditions.
- parfois le traitement du végétal (distillation d’huiles essentielles, extraction des alcaloïdes) peut se faire au voisinage des lieux de culture, ce qui supprime les frais de transport.
- Inconvénients : Contamination plus facile par les parasites, .....
B- Culture des plantes médicinales :
a) Conditions de culture : interviennent deux sortes de facteurs :
Les facteurs extrinsèques, ou extérieurs à la plante : le climat et le sol.
Les facteurs intrinsèques ou endogènes: agissent sur le patrimoine héréditaire du végétal,
b) Modes de multiplication :
- naturellement :
- par voie sexuée : multiplication par graines:
- par voie végétative : éclats de souches, bulbilles. rejets, stolons, boutures...
- Par voie asexuée : peut se faire par simple division de l’appareil végétatif (mycélium ou thalle).
-artificiellement : par les greffes.
C- Amélioration des plantes médicinales : Buts de l’amélioration :
- obtention d'une forte teneur en principes intéressants
- facilité de la culture et de la récolte,
- la résistance aux conditions climatiques défavorables et aux parasites,
- le bel aspect de la drogue,
a) Action sur les facteurs extrinsèques (facteurs écologiques) :
- Si l'on ne peut agir sur le climat et le sol.
- Pour les végétaux inférieurs (Streptomyces, Pénicilliums, Levures, Bactéries lactiques), on peut opérer sur milieux artificiels en faisant varier la composition du liquide nutritif.
b) Action sur les facteurs intrinsèques (facteurs génétiques) : La sélection de bonnes graines et de bonnes souches est très importante. On distingue :
- la sélection naturelle ou conservatrice : reproduction d'une espèce, les individus les plus intéressants (races chimiques présentant le plus d'intérêt).
- La sélection artificielle ou créatrice : on modifie expérimentalement le patrimoine héréditaire de l'espèce considérée,
- Mutations
- Hybridations
- La gynogenèse
c) Cultures de tissus et de cellules : elles n'ont encore fourni que peu de résultats exploitables à l'échelle industrielle.
D- Récolte : La valeur des drogues végétales dépend, en partie, des soins apportés à leur récolte : Ø choix de la période,
- conditions,
- procédés
1- Époque de récolte : La composition chimique d'une drogue varie avec le cycle végétatif de la plante. Le choix de la période de récolte est donc important ; d'une manière générale :
- les parties souterraines (racines, rhizomes, tubercules, bulbes) se déterrent en dehors de la période de pleine végétation (printemps ou automne);
-Tiges : Les tiges seules sont rarement récoltées (Douce amère).
- Bourgeons : Ils sont parfois utilisés : Pin, Peuplier, Théier.
- Les écorces sont détachées au printemps, au moment de la montée de la sève, ou en automne, au début de la période de repos; quinquina.
- Bois : exploité dans quelque cas, camphrier.
- Les tiges herbacées et les feuilles sont recueillies au début de la floraison ;
- Sommités fleuries : Les fleurs sont souvent cueillies un peu avant leur complet épanouissement.
- Les fruits charnus ou secs se récoltent à maturité ou un peu avant celle-ci. Ombelles d'Anis. Fenouil, Carvi,
- Les graines doivent être bien mûres : colchique.
- Les produits bruts retirés des végétaux : Gommes, résines et latex, généralement après incision.
2- Conditions et modalités de la récolte :
- Seules les plantes très saines doivent être récoltées.
- La récolte doit être faite par temps sec (excepté pour les écorces qui se détachent plus facilement après une période d'humidité).
- Les plantes à huile essentielle nécessitent certaines précautions; en général, elles sont cueillies le matin, avant le lever du soleil
3-Les procédés de récolte : Sont variables selon les drogues :
- Manuelle: nombreuses fleurs. Ex. cueillette du Tilleul.
- Mécanisée : récolte des parties aériennes.
E- Conservation Des Plantes Médicinales : Les plantes médicinales, rarement utilisées à l'état frais, doivent être conservées dans des bonnes conditions. Or, une fois récoltée, la plante se fane et meurt; apparaissent alors des processus de dégradations souvent préjudiciables à l'activité thérapeutique de la drogue : Ces dégradations, de nature enzymatique, nécessitent la présence d'eau. Elles peuvent être évitées par différents moyens; les principaux sont :
1- La Dessiccation : La dessiccation a pour but d'abaisser cette teneur en eau, de telle façon d’éviter :
- Les réactions enzymatiques : n'interviennent plus pour une teneur inférieure à 10 %
- La prolifération, sur la drogue, des bactéries et des moisissures.
a) Conditions nécessaires à une bonne dessiccation :
— Il faut agir le plus vite possible après la récolte pour éviter la destruction des principes actifs par les enzymes.
— Il faut éliminer l'eau du végétal sans altérer les principes actifs.
— Après toute dessiccation, il est nécessaire de contrôler si celle-ci est suffisante
b) Procédés de dessiccation. De nombreuses méthodes sont utilisées; elles dépendent essentiellement de:
• la nature des drogues à sécher (teneur en eau, volume, consistance);
• la nature des principes actifs qu'elles renferment (fragilité);
• la température et de l'humidité de l'air.
Dans tous les cas, il est indispensable de placer les drogues en couche mince, entre lesquelles l'air doit circuler librement.
1) Séchage à l'air libre.
— A l'ombre et sous abri.
2) Séchage par l’air chaud : Le procédé le plus répandu, rapide, et permet d'opérer dans des conditions bien déterminées, variables selon les drogues.
3) la cryodessiccation ou lyophilisation : C'est une dessiccation par sublimation directe de l'eau du végétal préalablement congelé. Intéressante pour les souches d'antibiotiques.
2- La Stabilisation : La stabilisation dénature irréversiblement les enzymes. Les enzymes, de nature protéique, peuvent être détruites par l'action de l'alcool ou de la chaleur. On distingue plusieurs méthodes de stabilisation :
a- Traitement par l'alcool bouillant : (Procédé original de Bourquelot) : La drogue, convenablement divisée, est projetée par petites quantités dans l'alcool bouillant; les enzymes sont détruites, mais, en même temps, sont extraits tous les principes de la plante solubles dans l'alcool.
b- Utilisation de la chaleur humide :
b-1) Vapeurs d'alcool (procédé Perrot-Goris) : La stabilisation s'effectue en autoclave au sein de vapeurs d'alcool à 95c, il y a à la fois l’action dénaturante de la chaleur et de l'alcool. Cette méthode est d'emploi limité en raison de son coût élevé et de sa réalisation délicate (inflammabilité des vapeurs d'alcool).
b-2) Vapeurs d'eau (procédé Goris-Arnould) : On remplace ici les vapeurs d'alcool par des vapeurs d'eau. Ce procédé n'est utilisé que pour les drogues peu fragiles : racines, écorces et graines.
c- Autres procédés : Emploi de la chaleur sèche pendant quelques minutes est la plus intéressante.
3- Le Stockage Proprement Dit. Une bonne conservation dépend :
- des conditions de stockage
- des matériaux employés. En effet, elle nécessite certaines précautions car il faut limiter l'action de certains facteurs :
- Air : favorable aux réactions d'oxydation ;
- Humidité : facilite le développement de moisissures sur la drogue et la détérioration des principes actifs;
- Lumière : origine des phénomènes de lumi-altération. Il faut aussi protéger les drogues de l'attaque des animaux : rongeurs, insectes et autres parasites.
Fin chapitre 2