Notre étude avait pour objectifs d'évaluer les effets de la technique d'étuvage traditionnelle pratiquée en Guinée et ceux des huiles essentielles extraites des feuilles d'Ocimum basilicum L. (Ob), d'Ocimum gratissimum L. (Og) et de Cymbopogon citratus Stapf (Cc) sur deux ravageurs importants (Sitophilus oryzae L. et Tribolium castaneum Herbst) fréquemment rencontrés ensembles dans les stocks de riz des régions chaudes et humides d'Afrique. Nos hypothèses de recherche s'appuyaient sur le fait que ces techniques pourraient empêcher le développement de ces ravageurs dans le système de stockage. Pour vérification des hypothèses, nous avons mesuré, dans cinq milieux alimentaires, la survie, le nombre de trous de ponte et le nombre d'adultes émergés survivants en fonction du temps dans le cas de l'étuvage. Les milieux alimentaires ont été préparés en collaboration avec la population paysanne. Dans le cas des huiles essentielles, les évaluations ont été effectuées sous la forme de poudre d'argile aromatisée appliquée dans les milieux alimentaires, sous la forme d'huile pure par fumigation pendant 6 jours et l'application des huiles à différentes concentrations dans les milieux alimentaires. L'extraction des huiles essentielles a été effectuée par entraînement à la vapeur d'eau à partir des feuilles des trois plantes et le meilleur rendement moyen a été obtenu avec les feuilles d'Og. La poudre d'argile a été choisie parmi trois types, dont deux à l'état naturel (argiles rouge et blanche) et une purifiée. Ces trois argiles ont été soumises à des mesures de la conductivité, du pH et de la diffraction des rayons X pour l'identification des éléments minéraux. L'argile blanche naturelle a été retenue à cause de la stabilité de sa conductivité et de son pH d'une part et d'autre part, à cause de la grande quantité de smectite, support d'adsorption pour les molécules d'intérêt agronomique qu'elle contient et de son abondance dans le pays. Dans le cas de la technique traditionnelle d'étuvage deux expériences ont été réalisées pour contrôler la survie et la dynamique des populations des insectes ravageurs dans les différents milieux alimentaires. Pour la première expérience, les milieux ont été infestés seulement par S. oryzae. Les deux ravageurs (S. oryzae et T. castaneum) ont été associés pour la deuxième expérience. Les résultats ont mis en évidence l'effet de l'étuvage sur la survie, sur la ponte et sur l'émergence des adultes de S. oryzae sur une période d'au moins trois mois. Le nombre d'adultes survivants et le nombre de trous de ponte étaient significativement réduits dans les riz étuvés que dans les autres milieux alimentaires pour les deux expériences. Le dénombrement mensuel des adultes survivants a montré également une réduction significative des adultes dans les riz étuvés. Avec T. castaneum, l'effet de l'étuvage a été marqué par un ralentissement du cycle de développement des larves qui sont restées tout le temps de l'expérience au premier stade. Pour ce qui concerne l'évaluation des poudres d'argile aromatisées avec les huiles essentielles, deux expériences ont été aussi réalisées. Pour la première expérience, les milieux alimentaires ont été d'abord infestés par les insectes puis conservés pendant 15 jours avant l'ajout des poudres aromatisées. Pour la seconde expérience, les milieux alimentaires ont été mélangés aux poudres puis, infestés immédiatement par les insectes. Les résultats ont montré des effets insecticides variant en fonction des milieux alimentaires, des expériences, de la nature des huiles essentielles et les espèces d'insectes, Pour l'expérience 1, les poudres d'Og et d'Ob ont réduit significativement le nombre d'adultes de S. oryzae dans les milieux. Les nombres moyens d'adultes (82,93) et (97,66) obtenus après trois mois étaient les plus petits nombres significatifs par rapport à celui du témoin riz avec argile (123,2) et celui de Cc (118,16) non différents puis, de celui du riz seul (154,73) différent des deux derniers. Quant à l'expérience 2, toutes les trois huiles avaient réduit considérablement le nombre d'adultes émergés. Les nombres moyens étaient 7,26 pour Cc, 5,03 pour Ob et 2,13 pour Og dans le milieu RNEB. Dans le cas des milieux RNEP, REB, les huiles ont inhibé totalement la survie et la prolifération de S. oryzae. Ceci met en évidence dans les deux expériences, l'effet combiné de l'argile et des huiles essentielles. Des fluctuations observées avec les paddy pourraient être attribuées soit à l'effet des huiles essentielles soit à la capacité des insectes de se cacher dans les grains ce qui rendait leur dénombrement difficile. Un ralentissement du cycle de développement a été constaté chez T. castaneum sous l'effet des poudres avec la présence d'un grand nombre de larves de premier stade également. S. oryzae a été plus sensible aux poudres aromatisées que T. castaneum et la méthode utilisée pour l'expérience 2 a été la plus efficace. Avec la fumigation, deux expériences ont été aussi réalisées. La première a porté sur les volumes de 10 à 100 µl et la deuxième, de 2 à 100 µl. Les huiles ont montré des activités insecticides en fonction de leur nature, des volumes utilisées et du temps d'exposition. Les huiles d'Ob et de Og, avaient peu d'effet durant les 3 premiers jours d'exposition pour les volumes de 2 à 80 µl. C'est à partir du jour 4 que les effets étaient manifestes. Les CL50 et CL90 obtenues pour l'huile d'Ob, du jour 4 au jour 6 variaient respectivement de 71,42 à 5,93 µ I/insecte pour S. oryzae. Avec Og, elles variaient de 26,58 à 7,59 µl/insecte pour S. oryzae et de 35,11 à 8,73 µ/insecte pour T. castaneum, S. oryzae a été plus sensible aux effets d'Ob et d'Og alors que l'huile de Cc n'a pas manifesté d'effet insecticide. L'huile d'Og pourrait ainsi être retenue comme la plus toxique à cause de ses effets sur les deux ravageurs et des faibles valeurs de CL50et de CL90 obtenues. Enfin, les huiles essentielles ont été appliquées directement dans les milieux alimentaires en deux expériences. La première expérience concernait l'évaluation des effets des volumes de 1 à 5 µl et la deuxième ceux des volumes de 10 à 50 µl. Les résultats de l'expérience 1 ont montré une diminution graduelle du nombre d'adultes survivants de S. oryzae en fonction des volumes, des milieux ainsi qu'une réduction de leur survie dans les riz étuvés. Ceci indique les effets de l'étuvage et des huiles essentielles. L'huile de Cc a été moins active par rapport aux autres huiles. Les résultats similaires ont été observés chez T. castaneum. Dans le cas de l'expérience 2, aucun adulte survivant n'a été dénombré sauf dans les milieux témoins. Ceci met en évidence l'efficacité des trois huiles dans les grains dans le contexte de ces deux expériences. En général, les hypothèses ont été toutes confirmées. Nos travaux ont permis d'obtenir de nouvelles informations dans des domaines ayant peu de publications scientifiques et permettraient de valider les techniques traditionnelles étudiées comme outil de lutte écologiquement et économiquement viables pour la protection des denrées en post-récolte particulièrement le riz. Elles pourraient éventuellement servir de bases pour la sensibilisation des populations paysannes. La technique traditionnelle d'étuvage et l'utilisation des huiles essentielles pourraient conduire à l'amélioration de la sécurité alimentaire dans les pays en développement. Le défi est de répandre cette approche traditionnelle et durable parmi les paysans. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Riz étuvé, Sitophilus oryzae, Tribolium castaneum, Biopesticide, Huile essentielle, Ocimum basilicum, Ocimum gratissimum, Cymbopogon citratus, Argile, Fumigation.

Plante présente dans de nombreux pays méditerranéens, l'Origan (genre Origanum) a été classé par Ietswaart en 74 espèces, sous-espèces, variétés ou hybrides. La composition chimique des huiles essentielles (HE) d'une trentaine d'espèces a été étudiée dans ce travail. Le matériel végétal a été fourni par le CNPMAI de Milly-la-Forêt qui a réalisé des cultures à partir de semis de graines collectées dans les pays d'origine. Les plants ainsi obtenus ont été récoltés, séchés, et les HE ont été extraites par hydrodistillation selon le procédé décrit par la Pharmacopée Européenne 5ème éd. L'analyse des 457 échantillons d'HE a été effectuée au moyen des techniques de CPG, soit couplée à la spectrométrie de masse pour l'identification des composés, soit couplée à un détecteur à ionisation de flamme pour leur quantification. L'analyse des résultats montre que les phénols sont présents dans la quasi-totalité des espèces étudiées, le carvacrol est le plus représenté puisque les HE de 22 espèces en renferment plus de 40 %, tandis que le thymol atteint des teneurs de plus de 40 % dans les HE de 8 espèces. Les monoterpènes oxygénés sont présents à plus de 50 % dans 7 espèces, les plus importants étant le linalol, l'α-terpinéol, le trans-hydrate de sabinène et le terpinène- 4-ol. Une seule espèce fournit une HE renfermant une quantité importante d'hydrocarbures monoterpéniques. Ce travail a permis d'une part d'indiquer des compositions d'HE non encore étudiées à ce jour et d'autre part de mettre en évidence des spécificités intra et inter espèces. En effet, lorsque le nombre d'échantillons d'HE analysés était suffisant, une étude statistique par ACP et test de Student a permis de montrer la présence de plusieurs chémotypes au sein d'une même espèce. L'origine géographique serait une variable importante puisque les HE de certaines espèces natives d'isolats géographiques (Ile de Chypre) possèdent généralement une composition unique contrairement à celles originaires du continent où la présence de 2 ou 3 chémotypes a parfois été montrée. Ce travail a aussi permis d'établir que O. dubium et O. majorana var. tenuifolium, initialement confondus, sont en fait 2 espèces botaniquement distinctes. La composition de leurs HE confirme cette différenciation : la première présente 2 chémotypes (1 à thymol et 1 à carvacrol), alors que l'HE de la seconde se compose principalement d'α-terpinéol, de trans-hydrate de sabinène et de terpinène-4-ol. Il n'a par contre pas été possible d'établir de manière formelle une relation chimiotaxonomique entre la composition chimique des HE d'Origan et la classification proposée par Ietswaart.

Un nouveau procédé d'extraction des huiles essentielles a été développé, mis au point et optimisé nommé "Vapo-diffusion Assistée par Micro-ondes (MSDf)". Le procédé MSDf à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des peaux d'oranges et de fleurs de lavande. Ce procédé est basé sur la combinaison d'une technique d'extraction classique : l'hydro-diffusion et le chauffage micro-ondes comme technologie d'intensification. Une deuxième nouvelle approche pour l'extraction des huiles essentielles à partir de matrices aromatiques sèches et sans ajout de vapeur ni d'eau nommé "Diffusion à sec générée par micro-ondes (MDG)". Le procédé MDG à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des graines de carvi. Le MSDf et le MDG apparaissent comme des procédures "douces" permettant un gain de temps et d'énergie considérable et la diminution des rejets de CO2 dans l'atmosphère

L’industrie parapharmaceutique de même que l’industrie cosmétique recherche des alternatives naturelles aux conservateurs synthétiques. Cet intérêt est lié à l’exigence du consommateur et à la volonté de développer des produits innovants éco-conçus. Compte tenu de leurs activités antioxydantes et antimicrobiennes, les huiles essentielles constituent des options intéressantes dont les coûts et impacts organoleptiques doivent cependant être considérés. Dans le cadre de cette thèse, les activités antioxydante et antimicrobienne de combinaisons huile essentielle-hydrolat et huile essentielle-huile essentielle de Lippia alba, Rosmarinus officinalis et Thymus vulgaris ont été évaluées afin d’objectiver leur potentiel de conservateur pour des produits phytothérapeutiques. Initialement, l’impact d’une méthode de distillation utilisant le macérât aqueux de la matière végétale comme source de vapeur a été évalué sur les propriétés physico-chimiques des hydrolats et huiles essentielles de Thymus vulgaris et Rosmarinus officinalis cultivées dans le sud de Bogotá en Colombie. Puis, les distillats et hydrolats ayant présenté une activité biologique significative ainsi que l’huile essentielle de Lippia alba ont été combinés deux à deux. Les activités antiradicalaire et microbicide ont été évaluées respectivement par ABTS et par les méthodes de microdilution et de diffusion en agar. Des résultats biologiques significatifs ont été obtenus pour les combinaisons huile essentielle-huile essentielle tout spécialement dans le cas de la combinaison des huiles essentielles de T. vulgaris et de L. alba avec une diminution de la CI50 de 2,9 (huile essentielle de Thym seule) à 1,4 µL/L ainsi que dans le cas spécifique de la combinaison hydrolat-huile essentielle de Thymus vulgaris avec une CI50 de 2,1 µL/L. De même, cette dernière combinaison a présenté un effet de synergie en diminuant la Concentration Minimale Bactéricide de l’huile essentielle de Thym de 0,4 à 0,1 µL/mL. Les différents résultats sont discutés ainsi que leurs impacts d’un point de vue industriel et thérapeutique. / The parapharmaceutical industry as well as the cosmetics industry is looking for natural alternatives to synthetic preservatives. This interest is linked to the requirement of the consumer and the will to develop eco-designed innovative products. Antioxidant and antimicrobial activities of essential oils are interesting options, however costs and organoleptic impacts should be considered. As part of this thesis, the antioxidant and antimicrobial activities of essential oil-hydrosol and essential oil-essential oil of Lippia alba, Rosmarinus officinalis and Thymus vulgaris were evaluated to objectify their preservative potential for herbal products. Initially, the impact of a distillation method using the aqueous macerate of a part of vegetal material as vapor source was evaluated on the physicochemical properties of hydrosols and essential oils of Thymus vulgaris and Rosmarinus officinalis grown in southern Bogotá Colombia. Then, distillates and hydrosols with significant biological activity as well as the essential oil of Lippia alba were combined by pairs. The antiradical and microbicidal activities were evaluated respectively by ABTS and by the methods of microdilution and agar diffusion. Significant results were obtained with the essential oil-essential oil combinations especially in the case of the combination of essential oils of T. vulgaris and L. alba with a decrease of the IC50 of 2,9 (T. vulgaris essential oil alone) to 1,4 µL/L as well as in the specific case of the T. vulgaris hydrosol and essential oil combination with an IC50 of 2,1 µL/L. Similarly, the latter combination presented a synergy effect by decreasing the Minimal Bactericidal Concentration of the essential oil of Thyme from 0,4 to 0,1µL/mL. The different results are discussed as well as their impacts in both industrial and therapeutic domains.

L’objectif de cette thèse était d’acquérir des connaissances nouvelles sur les caractéristiques des poivres sauvages malgaches (Tsiperifery) et réunionnais (Piper borbonense) et d’étudier l’impact des procédés de transformation sur leur qualité, évaluée à travers le piquant, l’arôme et la couleur. L’enjeu étant, grâce aux résultats obtenus, de pouvoir proposer un ou plusieurs procédés de transformation revisités permettant de valoriser la qualité de ces poivres. Ce travail de thèse a consisté dans un premier temps à étudier les procédés traditionnels de transformation du poivre sauvage mis en œuvre à Madagascar. Deux procédés de transformation distincts ont été identifiés: une « voie sèche » consistant en un simple séchage et une « voie humide » incluant blanchiment et étuvage avant séchage. Ensuite, des expérimentations ont été menées en conditions maîtrisées à la Réunion sur du poivre Piper borbonense. Ainsi, la morphologie, l’anatomie et la composition biochimique du poivre sauvage réunionnais ont été caractérisées. Enfin, dans la mesure où c’est la couleur, rouge, du poivre sauvage, qui est la plus affectée, les mécanismes impliqués dans l’altération de la couleur ont été analysés. Le Piper borbonense de la Réunion se distingue du Piper nigrum par sa très faible teneur en pipérine (0,2 % bs), sa forte teneur en huile essentielle (9,8 % bs), la présence d’un pédicelle solidaire du grain ainsi que par sa forme ovoïde. Il se différentie aussi des poivres sauvages malgaches, notamment par sa teneur en pipérine deux fois plus faible. Les composés d’arômes principaux mesurés sont le limonène, l’α-phellandrène et l’asaricin qui représentent à eux trois 50 % du total de l’huile essentielle. C’est à pleine maturité, lorsque le Piper borbonense est de couleur rouge vif, qu’il est préférable de le récolter pour maximiser le rendement massique. Le blanchiment, l’étuvage et le séchage ont peu d’impact sur le piquant et l’arôme mais dégradent significativement la couleur du poivre. Les oxydations chimiques des polyphénols qui semblent prépondérantes dans le brunissement du poivre s’avèrent délicates à contrôler. Le blanchiment présente de nombreux avantages : il nettoie et décontamine le poivre, augmente la vitesse du séchage et limite le brunissement enzymatique. L’étuvage est à bannir car il dégrade la couleur et augmente les risques microbiens. Le séchage par entrainement bien qu’il impacte négativement la couleur reste indispensable pour stabiliser le poivre. Plutôt qu’un procédé universel, une « voie sèche » (séchage direct) et une « voie humide » (intégrant blanchiment et séchage) sont proposées. Le choix d’en appliquer l’une ou l’autre est à raisonner par rapport à la qualité de la matière première d’une part et en fonction du contexte, c’est-à-dire selon des critères économiques, environnementaux voire même sociaux d’autre part. / The objective of this thesis work was to acquire new knowledge on the characteristics of Malagasy (Tsiperifey) and Réunion (Piper borbonense) wild peppers. The impact of transformation processes on their quality was evaluated by measuring pungency, aroma and color. The challenge was to propose, according to the data obtained, one or more revisited transformation processes to valorize the quality of the peppers. This PhD work initially consisted of studying the traditional transformation processes of the wild peppers implemented in Madagascar. Two distinct transformation processes have been identified: a "dry process" consisting of simple drying step and a "wet process" including blanching and steaming steps before drying. Then, experiments were carried out under controlled conditions in Reunion Island on Piper borbonense. Thus, the morphology, anatomy and biochemical composition of Reunion wild pepper were characterized. Finally, since the red color of wild pepper appear to be the most affected by the process, the mechanisms involved in color alteration were investigated. The Piper borbonense of Réunion Island can be distinguished from Piper nigrum according to its very low content of piperine (0.2% bs), its high content of essential oil (9.8% bs), the presence of a pedicel and only its ovoid shape. Piper borbonense can also be differentiated from Malagasy wild peppers, notably by its lower piperine content. The main volatile compounds found are limonene, α-phellandrene and asaricin, which together account for 50% of the total essential oil composition. Piper borbonense should be harvested at full maturity stage, bright red-colored, as this allows optimum mass yield. Blanching, sweating and drying steps have little impact on pungency and aroma but significantly degrade the color of the pepper. The chemical oxidation of polyphenols, which seems to be preponderant in the browning of the pepper, is difficult to control. Blanching has many advantages: it helps cleaning and decontaminating pepper, reduces drying time and limits enzymatic browning. The sweating step has to be banned because it degrades the color and increases the microbial risk. Drying, although negatively impacting the color, is essential to stabilize the pepper. As opposed to a universal process, a "dry way" (direct drying) and a "wet way" (integrating blanching and drying) are proposed. The choice to apply one or the other could be made according to the quality of the raw material on the one hand and to the context of production (economic, environmental and even social criteria) on the other hand.

Dans cette thèse, on a travaillé sur 3 plantes médicinales : Ammoides pusilla, Pituranthos tortuosus et Tetraclinis articulata. L'objectif était : (i) d'identifier la composition chimique des extraits organiques et des huiles essentielles issues de ces plantes, (ii) établir un screening biologiques in vitro des activité anti-Alzheimer, anti-Superoxyde dismutase, anti-xanthine oxidase, antidiabétique, anti-inflammatoire et anti-cancer (iii) évaluer in vivo le pouvoir hépatoprotecteur et anti-inflammatoire de A. pusilla, (iv) étudier l'activité litholytique de l'extrait aqueux d'A. pusilla contre différents types de calculs rénaux et (v) déterminer la relation structure-activités de 20 flavonoïdes. Les extraits organiques ont été obtenus par extraction avec des solvants de polarité croissante. D'autre part, une hydrodistillation a permis d'extraire les huiles essentielles de chaque partie aérienne. Une caractérisation de la composition chimique de ces extraits/huiles essentielles a été établie par CPG-SM/CG-FID et HPLC (pour les extraits). L'activité anti-cancer a été réalisée par le test MTT sur des lignées cellulaires différentes. Pour A. pusilla, 2 nouveaux composés ont été identifiés dans l'extrait de cyclohexane et 4 nouveaux composés dans l'extrait de dichlorométhane. L'effet hépato protecteur de l'extrait d'A. pusilla sur le foie a été mis en évidence. L'extrait de dichlorométhane a permis d'obtenir 77,02% d'inhibition, pour l'activité anti-inflammatoire in vivo. Pour P. tortuosus, 17 composés ont été détectés dans l'huile essentielle pour la première fois. Pour les 20 flavonoïdes testés le pouvoir antioxydant a été corrélé à des propriétés biologiques. Cinq types de calculs rénaux différents ont été identifiés (typologie et composition élémentaire) par MEB/EDX. A. pusilla a présenté une activité litholytique à 100% pour les calculs rénaux de type urinaire et oxalate de calcium. / In this thesis, we worked on 3 medicinal plants: Ammoides pusilla, Pituranthos tortuosus and Tetraclinis articulata. The aim was: (i) identify the chemical composition of organic extracts and essential oils from these plants, (ii) establish a biological screening of in vitro anti-Alzheimer, anti-superoxide dismutase, anti-xanthine oxidase , anti-diabetic, anti-inflammatory and anti-cancer activities (iii) evaluate in vivo hepatoprotective and anti-inflammatory power of A. pusilla, (iv) study litholytic activity of aqueous extract of A. pusilla against different types of kidney stones and (v) determine the relationship structure-activity of 20 flavonoids. The organic extracts were obtained by extraction with solvents of increasing polarity. Furthermore, a hydrodistillation was used to extract essential oils from each aerial part. A characterization of the chemical composition of these extracts / essential oils was determined by GC-MS/GC-FID and HPLC (for extracts). The anti-cancer activity was carried out by MTT assay on different cell lines. For A. pusilla, two novel compounds were identified in the extract of cyclohexane and 4 novel compounds in the dichloromethane extract. A. pusilla hepatoprotective effect on the liver has been highlighted. The dichloromethane extract of P. tortuosus gives 77.02% inhibition for in vivo anti-inflammatory activity, 17 compounds were detected in the essential oil for the first time. For the 20 flavonoids tested the antioxidant power was correlated with biological properties. Five different types of kidney stones have been identified (typology and elemental composition) using SEM / EDX. A. pusilla litholytic activity presented at 100% for urinary-type and calcium oxalate kidney stones.

Notre étude avait pour objectifs d'évaluer les effets de la technique d'étuvage traditionnelle pratiquée en Guinée et ceux des huiles essentielles extraites des feuilles d'Ocimum basilicum L. (Ob), d'Ocimum gratissimum L. (Og) et de Cymbopogon citratus Stapf (Cc) sur deux ravageurs importants (Sitophilus oryzae L. et Tribolium castaneum Herbst) fréquemment rencontrés ensembles dans les stocks de riz des régions chaudes et humides d'Afrique. Nos hypothèses de recherche s'appuyaient sur le fait que ces techniques pourraient empêcher le développement de ces ravageurs dans le système de stockage. Pour vérification des hypothèses, nous avons mesuré, dans cinq milieux alimentaires, la survie, le nombre de trous de ponte et le nombre d'adultes émergés survivants en fonction du temps dans le cas de l'étuvage. Les milieux alimentaires ont été préparés en collaboration avec la population paysanne. Dans le cas des huiles essentielles, les évaluations ont été effectuées sous la forme de poudre d'argile aromatisée appliquée dans les milieux alimentaires, sous la forme d'huile pure par fumigation pendant 6 jours et l'application des huiles à différentes concentrations dans les milieux alimentaires. L'extraction des huiles essentielles a été effectuée par entraînement à la vapeur d'eau à partir des feuilles des trois plantes et le meilleur rendement moyen a été obtenu avec les feuilles d'Og. La poudre d'argile a été choisie parmi trois types, dont deux à l'état naturel (argiles rouge et blanche) et une purifiée. Ces trois argiles ont été soumises à des mesures de la conductivité, du pH et de la diffraction des rayons X pour l'identification des éléments minéraux. L'argile blanche naturelle a été retenue à cause de la stabilité de sa conductivité et de son pH d'une part et d'autre part, à cause de la grande quantité de smectite, support d'adsorption pour les molécules d'intérêt agronomique qu'elle contient et de son abondance dans le pays. Dans le cas de la technique traditionnelle d'étuvage deux expériences ont été réalisées pour contrôler la survie et la dynamique des populations des insectes ravageurs dans les différents milieux alimentaires. Pour la première expérience, les milieux ont été infestés seulement par S. oryzae. Les deux ravageurs (S. oryzae et T. castaneum) ont été associés pour la deuxième expérience. Les résultats ont mis en évidence l'effet de l'étuvage sur la survie, sur la ponte et sur l'émergence des adultes de S. oryzae sur une période d'au moins trois mois. Le nombre d'adultes survivants et le nombre de trous de ponte étaient significativement réduits dans les riz étuvés que dans les autres milieux alimentaires pour les deux expériences. Le dénombrement mensuel des adultes survivants a montré également une réduction significative des adultes dans les riz étuvés. Avec T castaneum, l'effet de l'étuvage a été marqué par un ralentissement du cycle de développement des larves qui sont restées tout le • temps de l'expérience au premier stade. Pour ce qui concerne l'évaluation des poudres d'argile aromatisées avec les huiles essentielles, deux expériences ont été aussi réalisées. Pour la première expérience, les milieux alimentaires ont été d'abord infestés par les insectes puis conservés pendant 15 jours avant l'ajout des poudres aromatisées. Pour la seconde expérience, les milieux alimentaires ont été mélangés aux poudres puis, infestés immédiatement par les insectes. Les résultats ont montré des effets insecticides variant en fonction des milieux alimentaires, des expériences, de la nature des huiles essentielles et les espèces d'insectes. Pour l'expérience 1, les poudres d'Og et d'Ob ont réduit significativement le nombre d'adultes de S. oryzae dans les milieux. Les nombres moyens d'adultes (82,93) et (97,66) obtenus après trois mois étaient les plus petits nombres significatifs par rapport à celui du témoin riz avec argile (123,2) et celui de Cc (118,16) non différents puis, de celui du riz seul (154,73) différent des deux derniers. Quant à l'expérience 2, toutes les trois huiles avaient réduit considérablement le nombre d'adultes émergés. Les nombres moyens étaient 7,26 pour Cc, 5,03 pour Ob et 2,13 pour Og dans le milieu RNEB. Dans le cas des milieux RNEP, REB, les huiles ont inhibé totalement la survie et la prolifération de S. oryzae. Ceci met en évidence dans les deux expériences, l'effet combiné de l'argile et des huiles essentielles. Des fluctuations observées avec les paddy pourraient être attribuées soit à l'effet des huiles essentielles soit à la capacité des insectes de se cacher dans les grains ce qui rendait leur dénombrement difficile. Un ralentissement du cycle de développement a été constaté chez T. castaneum sous l'effet des poudres avec la présence d'un grand nombre de larves de premier stade également. S. oryzae a été plus sensible aux poudres aromatisées que T. castaneum et la méthode utilisée pour l'expérience 2 a été la plus efficace. Avec la fumigation, deux expériences ont été aussi réalisées. La première a porté sur les volumes de 10 à 100 µl et la deuxième, de 2 à 100 µl. Les huiles ont montré des activités insecticides en fonction de leur nature, des volumes utilisées et du temps d'exposition. Les huiles d'Ob et de Og, avaient peu d'effet durant les 3 premiers jours d'exposition pour les volumes de 2 à 80 µl. C'est à partir du jour 4 que les effets étaient manifestes. Les CL50 et CL90 obtenues pour l'huile d'Ob, du jour 4 au jour 6 variaient respectivement de 71,42 à 5,93 µl/insecte pour S. oryzae. Avec Og, elles variaient de 26,58 à 7,59 µl/insecte pour S. oryzae et de 35,11 à 8,73 µl/insecte pour T. castaneum, S. oryzae a été plus sensible aux effets d'Ob et d'Og alors que l'huile de Cc n'a pas manifesté d'effet insecticide. L'huile d'Og pourrait ainsi être retenue comme la plus toxique à cause de ses effets sur les deux ravageurs et des faibles valeurs de CL50 et de CL90 obtenues. Enfin, les huiles essentielles ont été appliquées directement dans les milieux alimentaires en deux expériences. La première expérience concernait l'évaluation des effets des volumes de 1 à 5 µl et la deuxième ceux des volumes de 10 à 50 µl. Les résultats de l'expérience 1 ont montré une diminution graduelle du nombre d'adultes survivants de S. oryzae en fonction des volumes, des milieux ainsi qu'une réduction de leur survie dans les riz étuvés. Ceci indique les effets de l'étuvage et des huiles essentielles. L'huile de Cc a été moins active par rapport aux autres huiles. Les résultats similaires ont été observés chez T. castaneum. Dans le cas de l'expérience 2, aucun adulte survivant n'a été dénombré sauf dans les milieux témoins. Ceci met en évidence l'efficacité des trois huiles dans les grains dans le contexte de ces deux expériences. En général, les hypothèses ont été toutes confirmées. Nos travaux ont permis d'obtenir de nouvelles informations dans des domaines ayant peu de publications scientifiques et permettraient de valider les techniques traditionnelles étudiées comme outil de lutte écologiquement et économiquement viables pour la protection des denrées en post-récolte particulièrement le riz. Elles pourraient éventuellement servir de bases pour la sensibilisation des populations paysannes. La technique traditionnelle d'étuvage et l'utilisation des huiles essentielles pourraient conduire à l'amélioration de la sécurité alimentaire dans les pays en développement. Le défi est de répandre cette approche traditionnelle et durable parmi les paysans. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Riz étuvé, Sitophilus oryzae, Tribolium castaneum, Biopesticide, Huile essentielle, Ocimum basilicum, Ocimum gratissimum, Cymbopogon citratus, Argile, Fumigation.

Un nouveau procédé d'extraction des huiles essentielles a été développé, mis au point et optimisé nommé «Vapo-diffusion Assistée par Micro-ondes (MSDf)». Le procédé MSDf à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des peaux d'oranges et de fleurs de lavande. Ce procédé est basé sur la combinaison d'une technique d'extraction classique : l'hydro-diffusion et le chauffage micro-ondes comme technologie d'intensification. Une deuxième nouvelle approche pour l'extraction des huiles essentielles à partir de matrices aromatiques sèches et sans ajout de vapeur ni d'eau nommé «Diffusion à sec générée par micro-ondes (MDG)». Le procédé MDG à été appliqué à l'extraction des huiles essentielles des graines de carvi. Le MSDf et le MDG apparaissent comme des procédures «douces» permettant un gain de temps et d'énergie considérable et la diminution des rejets de CO2 dans l'atmosphère / Microwave steam diffusion (MSDf) was developed as a cleaner and new process design and operation for isolation of essentials oils and was compared to conventional steam diffusion (SDf). This green process has been applied and tested using two aromatic matrixes: fresh orange peels and dry lavender flowers. This process is based on the combination of a traditional technique of extraction: hydro-diffusion and the microwave irradiation energy. Without adding any steam or water, we proposed also a novel and green approach for extraction of secondary metabolites from dried plant materials. This “steam and water free” approach based on a simple principle involves the application of microwave irradiation and earth gravity to extract the essential oil from dried caraway seeds. MSDf and MDG were better than SDf in terms of energy saving, cleanliness and reduced waste water

Le développement de principe actif à partir de ressources naturelles pourrait être un moyen pour développer de nouvelles alternatives aux antibiotiques. L’huile essentielle d’arbre à thé est reconnue pour ses nombreuses propriétés et son activité antimicrobienne à spectre large, mais aussi pour sa toxicité et sa forte teneur en allergènes liée à sa composition en monoterpènes. Dans cette étude, nous cherchons de nouveaux principes actifs naturels issus de l’huile essentielle d’arbre à thé, qui auraient une activité antimicrobienne équivalente mais une toxicité et un pouvoir allergène réduit. Deux principes actifs ont ainsi été étudiés au cours de ce travail. Le Titroléane™, qui est une fraction de l’huile essentielle d’arbre à thé enrichi en monoterpène alcools mais avec un très faible taux de monoterpène, a montré des activités microbiologiques similaires à l’huile essentielle d’arbre à thé. La Synterpicine™ quant à elle, est uniquement composée des deux molécules majoritaires de l’huile essentielle, et présente une cytotoxicité réduite. La caractérisation de l’activité des principes actifs a été menée avec différentes méthodes d’études in vitro, pour définir leur activité inhibitrice et bactéricide, sur des bactéries planctoniques et en biofilm. Enfin, la recherche de nouvelles molécules actives au sein des principes actifs, s’est poursuivie à l’aide d’une méthode de chromatographie sur couche mince haute performance, couplée à une étude d’activité microbiologique par bioautographie. Cette étude a mis en évidence l’activité antimicrobienne de deux nouveaux principes actifs d’origine naturelle, pouvant être valorisés sur différents marchés notamment la santé humaine / The development of a natural bioactive compounds could be a mean of developing new alternatives to antibiotics. Tea tree essential oil is known for its numerous properties and its broad-spectrum antimicrobial activity, but also for its toxicity and its high content in allergens due to its composition in monoterpenes. In this study, we search for new natural compounds extracted from tea tree essential oil, which has equivalent antimicrobial activity but less toxicity and a reduced allergenic activity. Two bioactive compounds have been thus studied. Titroléane™ - a fraction of tea tree essential oil enriched in monoterpene alcohols but with a very low rate of monoterpenes - has shown microbiological activities similar to tea tree essential oil. As for Synterpicine™, it is only composed of the two main molecules of the essential oil, and presents a reduced cytotoxicity. The characterization of the compounds’ efficacy was carried out with different in vitro study methods, to define their inhibitory and bactericide activity, on planktonic and biofilm bacteria. Finally, the research of new active molecules within the active compounds, was pursued thanks to a high performance thin layer chromatography, paired up with a microbiological study by bioautography. This study has highlighted the antimicrobial activity of two new natural active extracts which can be valorised on different markets- especially human health

Les travaux présentés dans ce mémoire contribuent d'une part, à la diversification de l'offre PPAM en région Corse en caractérisant les plantes par l'étude détaillée de la composition chimique des huiles essentielles et d'extraits et d'autre part, au développement de la RMN du 13C en tant qu'outil d'analyse des mélanges complexes naturels. Ainsi, nous avons étudié par CPG (IR), CPG-SM et RMN du 13C la composition chimique d'huiles essentielles et d'extraits (hydrolat et micro-ondes) obtenus à partir de quatre espèces de menthe poussant à l'état spontané en Corse ainsi que de cinq espèces du genre Fortunella cultivés à la station INRA-GEQA de San Ghjulianu. La majorité des huiles essentielles de M. aquatica, M. pulegium et M. suaveolens ssp. suaveolens possèdent des compositions chimiques fréquemment décrites dans la littérature. En revanche, certaines huiles essentielles de M. suaveolens ssp. suaveolens présentent une composition jamais décrite, caractérisée par la présence majoritaire de la pipériténone (73,5 %). De la même manière, les huiles essentielles et extraits d'hydrolat de la sous-espèce insularis, endémique corso-sarde, possèdent des compositions chimiques originales, caractérisées par d'importantes teneurs en pulégone (respectivement 44,4 et 14,8 %) mais surtout en cis-cis-p-menthénolide (respectivement 27,3 et 67,3 %). Cette lactone p-menthanique, possédant le motif -méthylene--butyrolactone, n'avait jamais été identifiée à partir d'une source naturelle. Si la différenciation botanique des deux sous-espèces M. suaveolens ssp. suaveolens et ssp. insularis apparait délicate, la prise en compte du critère présence (ssp. insularis)/absence (ssp. suaveolens) de la cis-cis-p-menthénolide, constitue un outil fiable pour la détermination de la sous espèce. Les huiles essentielles de fruits du genre Fortunella présentent des similitudes avec celles du genre Citrus avec des teneurs en limonène voisines de 90%. Par contre, les d'huiles essentielles et extraits (hydrolat et micro-ondes) de feuilles de Fortunella japonica présentent des compositions chimiques, très originales caractérisés par des fortes teneurs en sesquiterpènes. Le germacrène D et le -élémol sont les composés majoritaires. L'utilisation de la RMN du 13C nous a permis d'identifier de nombreux sesquiterpènes oxygénés peu communs tels que le germacra-1(10),5-dièn-4-ol, l'amorph-4-èn-10-ol, l'amorph-4-èn-10-ol et le trans-guai-6-èn-10-ol. L'étude des huiles essentielles de fruits et de feuilles ainsi que des extraits micro-ondes de cinq espèces du genre Fortunella (F. japonica, F. margarita, F. obovata, F. crassifolia et F. hindsii) montre que seules des variations quantitatives peuvent permettre de différencier ces espèces.