Identification et quantification d’allelochimiques de justicia anselliana (nees) t. anderson (acanthaceae) et évaluation de leurs effets allelopathiques sur le niebe vigna unguiculata (l.)walp

Abstract

Le niébé (Vigna unguiculata (L.)Walp) est une légumineuse qui occupe une place importante dans l’alimentation au Bénin et dans plusieurs régions du monde. Il est cultivé dans toutes les zones tropicales, dans le bassin méditerranéen et aux Etats-Unis. Malheureusement sa culture au Sud du Bénin est perturbée par une plante allélopathique : le Justicia anselliana (Nees) T. Anders (Acanthaceae). L’allélopathie est le phénomène par lequel certaines adventices émettent dans leur entourage des substances chimiques qui ralentissent la croissance d’autres espèces ou inhibent le développement de celles-ci et la maîtrise des substances allélochimiques de Justicia anselliana peut conditionner le choix des moyens de protection du niébé. Le but de notre travail est de confirmer le pouvoir allélopathique du Justicia anselliana sur le niébé, de tenter d’identifier et d’isoler les allélochimiques responsables de ce phénomène et de vérifier si les composés allélopathiques du Justicia anselliana sont aussi actifs sur des cellules de l’homme et de la souris. Nous avons tout d’abord recherché les allélochimiques volatils du Justicia anselliana par étude GC/FID et GC/MS de ses huiles essentielles. Ce qui nous a permis pour la première fois, d’identifier et de localiser dans la partie aérienne ou les racines de la plante 8 composés : le butyrate de propyle, la 6-méthyl hept-5-ène-2-one, le δ-2- carène, le δ-3-carène, l’α-phellandrène, le β-phellandrene , le phényl acétaldéhyde, le dihydrotagetone. En dehors de l’eau florale, ces composés sont tous actifs et manifestent une spécificité d’action sur le niébé comparativement au maïs et à l’arachide. La deuxième partie de ce travail a été consacrée à l’étude des composés moins volatils de Justicia anselliana. Nous avons montré que l’extrait éthanolique de sa partie aérienne est le plus concentré en allélochimiques. De cet extrait, nous avons identifié, après différents fractionnements (Liquide – liquide, au soxhlet, par CLV et par MPLC) et par différentes méthodes (CCM, GC/FID, GC/MS et RMN) 12 molécules : l’acétate de β-sitostérol, le β-sitostérol, le campestérol, le stigmastérol, le phytol, le 9, 19-cyclolanostan-3-ol-24-méthylène, le 19-cyclolanost-24-ène-3-ol, le lupéol, l’α-amyrine, l’ heneicosane, le palmitate d’éthyle et la rutine dont aucune n’est précédemment identifiée dans le Justicia anselliana. En dehors de la rutine qui n’influe pas sur le taux de germination du niébé, tous les autres composés identifiés ont un effet allélopathique (de stimulation ou d’inhibition) sur le taux de germination, l’élongation et le poids frais du niébé. Les effets d’inhibition des trois paramètres de germination se retrouvent avec les stérols et triterpènes du Justicia anselliana qui ne sont pas cytotoxiques sur les cellules de mammifères. Dans la troisième partie de notre travail, nous avons développé et validé une méthode exacte et sensible en combinant l'extraction au soxhlet, la purification par l’extraction en phase solide et la chromatographie gazeuse, pour la détermination quantitative des triterpènes et des stérols présents dans la partie aérienne de Justicia anselliana. Par cette méthode, nous avons montré que la partie aérienne de la plante contient : 2.924 ± 0.017 μg/g de lupéol, 0.478 ± 0.004 μg/g de α-amyrine, 2.061 ± 0.013 μg/g de stigmastérol, 2.664 ± 0.020 μg/g de campestérol et 1.843 ± 0.087 μg/g de β-sitostérol. C'est la première méthode qui décrit la quantification de stérols et triterpènes dans la partie aérienne de cette plante. Avons-nous enfin quantifié et localisé les tanins du Justicia anselliana avec la méthode de la poudre de peau. Ainsi nous avons montré que sa partie aérienne contient 26.15% ± 0.64 % de tanins, 28.65% ± 0.56% de polyphénols totaux et 2.46% ±0.26% de polyphénols non retenus par la poudre de peau et que ses racines en contiennent seulement 1.40% ± 0.24 %, 4.92% ± 0.32% et 3.51% ± 0.31% respectivement. Les fractions aqueuses avec ou sans polyphénols sont toutes actives sur le niébé mais leurs activités restent globalement plus faibles que celles de la fraction la plus active de l’extrait éthanolique.