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.

Les eaux florales sont des matières premières aromatiques issues de la distillation, contenant généralement moins de 1 g/L de composés volatils leur conférant leurs propriétés organoleptiques. Elles sont utilisées principalement en industrie agroalimentaire et cosmétique. Elles sont sujettes à des problèmes d’instabilité microbienne incompatibles avec leurs applications. Ces microorganismes, leurs dynamiques, ainsi que les nutriments disponibles nécessaires à leur croissance restent mal connus. Les eaux florales sont actuellement stabilisées par ajout de conservateurs dont certains sont controversés et visent à être retirés du marché. De plus, leur efficacité dans les eaux florales n’a pas été évaluée.L’objectif de cette thèse est d’apporter une meilleure connaissance de la composition des eaux florales et de ses contaminants afin de proposer une méthode de stabilisation adaptée.La composition en huile essentielle et le microbiote de 22 échantillons d’eau de fleur d’oranger (Citrus aurantium L. ssp. amara L.) et de rose (Rosa damascena Miller et Rosa centifolia L.), provenant de différents producteurs autour du bassin méditerranéen, ont été analysés afin de déterminer les facteurs responsables de leur altération. Bien que les composés volatils soient connus pour leurs propriétés antimicrobiennes, leurs concentrations dans les hydrolats ne sont pas suffisantes pour assurer la stabilité microbiologique. En plus des composés volatils, les hydrolats contiennent des composés non-volatils tels que des sucres, entraînés vers le distillat par effet de primage ou de moussage pendant la distillation, et pouvant être utilisés comme substrat de croissance par les microorganismes. La population microbienne peut atteindre 106 à 107 UFC/mL en quelques jours à température ambiante et jusqu’à 3 mois à 5°C. Des bactéries environnementales, oligotrophes, et acido-tolérantes, appartenant principalement aux genres Pseudomonas sp. et Burkholderia sp. ont été isolées et identifiées. Parmi ces bactéries, B. vietnamiensis et Novosphingobium capsulatum ont été capables de métaboliser des composés volatiles tels que le géraniol ou l’acétate de 2-phényléthyle pour produire la 6-méthyl-5-heptèn-2-one ou le 2-phényléthanol, et modifier ainsi les propriétés organoleptiques des hydrolats. Enfin, la capacité de croissance de bactéries pathogènes et d’altération dans les hydrolats a été évaluée, et différents conservateurs ont été testés sur les souches capables de se multiplier dans les hydrolats.Une distillation aseptique et un conditionnement stérile permettrait d’assurer la stabilité des hydrolats sans ajout de conservateurs. En l’absence de conditions aseptiques, l’ajout de conservateurs est nécessaire pour assurer la stabilité des hydrolats. / Hydrosols are hydrodistillation products mainly used as food flavoring agents or ingredient in cosmetics. They contain less than 1 g/L of dispersed essential oils giving the organoleptic properties. These are subjected to microbial proliferation that can prevent use due to non-compliance to professional microbiological standards. The microorganisms, their growth dynamics, and the available nutrients in hydrosols remain unknown. Hydrosols can contain few preservatives, but there is no data about their efficiency in hydrosols.The aim of this study was to have a better knowledge on hydrosols composition, their microbiota, and spoilage conditions, in order to propose an adapted stabilization method.The composition in volatile compounds and the microbiota of 22 hydrosol samples of Citrus aurantium L. ssp. amara L. (orange blossom), Rosa damascena Miller (rose D.), and Rosa centifolia L. (rose C.) flowers were analyzed to determine factors responsible for decay. Some non-volatile compounds were likely carried over during distillation by a priming and foaming effect, and could be used as nutrients by microorganisms. Concentrations of volatile compounds in hydrosols are not high enough to prevent microbial proliferation, and bacteria concentrations can reach up to 106 CFU/mL in both hydrosols. The isolated microbial population was composed of oligotrophic Gram-negative bacteria, arranged in four major genera: Pseudomonas sp., Burkholderia cepacia complex, and presumably two new genera belonging to Acetobacteraceae and Rhodospirillaceae. Among those bacteria, Burkholderia vietnamiensis and Novosphingobium capsulatum were able to metabolize volatile compounds, such as geraniol to produce 6-methyl-5-hepten-2-one or geranic acid, or 2-phenylethyl acetate to produce 2-phenylethanol. Finally, the growth potential of a range of bacteria isolated from hydrosols and of pathogenic micro-organisms was evaluated, then the anti-microbial activity in nutrient broth and/or in hydrosols of a range of chemical preservatives authorized for food and cosmetic applications was tested.Additional hurdles such as chemical preservatives or aseptic packaging will be necessary to insure microbial stability.

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.