Comment extraire l’huile de romarin?

Le romarin est une plante économique importante, et son extrait d’huile essentielle contient de l’α-pinène, du 1,8-eucalyptol, du camphène et d’autres composants, qui sont largement utilisés dans la médecine, la nourriture, les cosmétiques et les traitements médicaux cliniques en raison de son odeur aromatique et des activités biologiques antibactériennes, antioxydantes et anti-vieillissement. Cet article résume les méthodes d’extraction de l’huile essentielle de romarin, et compare et analyse le taux d’extraction et la teneur chimique de l’huile essentielle selon différentes méthodes et conditions d’extraction. En outre, les progrès de la recherche sur ses activités bactéricides et insecticides au cours des dernières années sont résumés afin de fournir une référence et une base pour le développement de pesticides utilisant le romarin comme source végétale.

Rosmarinus officinalisEst un arbuste persistant du genre Rosmarinus de la famille des Labiatae. Les principales parties du romarin sont les tiges et les feuilles, les feuilles sont allongées et vertes, et pendant la saison de croissance, elles émettent une odeur douce et pinède, qui a un effet rafraîchissant et vivifiant [1]. Il est originaire de la côte méditerranéenne, avec l’Espagne, le Maroc, la Yougoslavie, la Bulgarie et la Tunisie comme principaux lieux d’origine [2]. Il a été planté comme culture d’épices par l’institut de botanique de l’académie chinoise des Sciences en 1981, et est maintenant cultivé dans de nombreuses provinces au sud du fleuve Yangtze et à pékin, Xinjiang, et d’autres endroits [3]. Dans la Province du Hunan, la ville de Changsha, la ville de Yueyang, la ville de Changde et la ville de Hengyang sont les principales zones de plantation. En 2014, la superficie ensemencée en romarin dans le Hunan a dépassé 6000 mu et la valeur de production de cette industrie a dépassé 20 millions de yuans [4].

1 comparaison des méthodes d’extraction et de l’efficacité d’extraction des huiles essentielles de romarin

L’huile contenant des composants volatils extraites des tiges et des feuilles de romarin est appelée huile essentielle de romarin, qui se compose de plus de 30 types de composants volatils. Il existe actuellement plusieurs méthodes d’extraction de l’huile essentielle de romarin: la distillation à la vapeur, l’extraction supercritique de CO2, l’extraction assistée par les enzymes, l’extraction assistée par micro-ondes, l’extraction par distillation simultanée, l’extraction assistée par ultrasons, etc.

1.1 méthodes d’extraction de l’huile essentielle de romarin

Les différentes méthodes d’extraction d’huile essentielle ont leurs propres avantages et inconvénients, et leur efficacité d’extraction est également différente. Ci-dessous, nous allons nous concentrer sur six méthodes d’extraction d’huile essentielle, y compris la distillation à la vapeur d’eau, l’extraction supercritique de CO2, et l’extraction enzymatique.

La distillation à la vapeur d’eau est une méthode d’extraction des huiles essentielles des plantes en utilisant les caractéristiques que la volatilité des huiles aromatiques végétales est forte et facile à sortir par la vapeur d’eau et séparé de l’eau après refroidissement. Les épices et l’eau constituent un système immiscible d’huiles essentielles et de l’eau, lorsque chauffé, que la température augmente, les huiles essentielles et l’eau pour accélérer l’évaporation, résultant en un mélange de vapeurs, les vapeurs à travers le haut du col de cyne dans le condenseur pour obtenir le mélange liquide d’eau et d’huiles essentielles, après la séparation de l’huile et de l’eau peut être obtenu après les produits d’huiles essentielles. L’avantage est simple et moins coûteux, l’inconvénient est long, l’ensemble du processus sera accompagné d’une température élevée, ce qui peut rendre les composants sensibles à la chaleur de l’huile essentielle de romarin volatilisation, mais peut également rendre les substances hydrolysables hydrolyse plus rapide [5]. 

Bi Zhicheng[6] a montré que l’huile essentielle de tige de romarin et de poudre de feuilles d’une taille de particules de 0,125-0,106 mm était extraite par entraînement à la vapeur, et que le rendement en huile essentielle était de 1,32% lorsque le rapport matiére liquide était de 1︰10 et que l’extraction était effectuée pendant 2,5 h. Zhang Liying[7] a montré que l’huile essentielle de tige de romarin et de feuille était extraite à haute température, ce qui pourrait provoquer la volatilisation des composants sensibles à la chaleur dans l’huile essentielle de romarin. Li-Ying Zhang[7] a constaté que le rendement final en huile essentielle était de 1,86 % lorsque le romarin d’automne séché était extrait par entraînement à la vapeur à un rapport alimentation/liquide de 1︰8 à une température de 120 ℃ pendant 2 heures à partir d’un matériau séché de 3~5 mm de longueur.

Ouassila Larkeche [8] a utilisé l’hydrodistillation pour extraire l’huile essentielle de romarin, et le rendement de l’huile essentielle était de 1,92 % avec un rapport aliments/liquide de 20︰1, un débit de condensat de 4,51 mL/min, et un temps de distillation de 2 heures.

Méthode d’extraction de CO2 supercritique est par l’utilisation de CO2 supercritique sous haute pression et l’état supercritique et le contact de poudre de plante, de sorte qu’il extrait sélectivement la taille polaire, le point d’ébullition et le poids moléculaire des composants de différentes tailles séquentiellement, puis par la méthode de décompression et de réchauffement pour faire le CO2 liquide vaporisation en gaz, de manière à se séparer des produits extraits. L’extraction supercritique du CO2 est une combinaison de procédés d’extraction et de séparation. Lai Naiwei et al. ont constaté que le meilleur effet d’extraction de l’huile essentielle était atteint lorsque la température d’extraction était de 40 ℃, la pression d’extraction était de 20 MPa, le temps d’extraction était de 120 min et le débit de CO2 était de 25 L/h, ce qui donne un rendement de 1,98% [9].

L’extraction enzymatique des huiles essentielles est basée sur le principe que les enzymes peuvent dégrader les tissus végétaux dans des conditions douces, augmentant ainsi considérablement le rendement des huiles essentielles. Actuellement, la cellulase est la principale enzyme utilisée. Les ingrédients actifs des plantes sont encapsulés dans la paroi cellulaire qui, dans la plupart des plantes, contient de la cellulose. Sous l’action de la cellulase, la paroi cellulaire est détruite, facilitant ainsi la dissolution des principes actifs. Zhang Linlin a constaté que le rendement en huile des feuilles de romarin était de 1,89% après 2 h d’hydrolyse enzymatique avec 0,2% d’addition de cellulase, 30 ℃, pH=3, et la méthode conventionnelle de distillation à la vapeur [10].

La distillation à la vapeur d’eau à micro-ondes est basée sur la méthode de distillation à la vapeur d’eau, l’utilisation de champs électromagnétiques pour fabriquer des substances solides ou semi-solides dans certains composants organiques et la matrice de séparation efficace, et peut maintenir son état de composé original. Cette méthode est caractérisée par une vitesse d’extraction rapide, un rendement élevé, un fonctionnement facile et en évitant la décomposition des composants. Fan Lin a découvert que lorsque la puissance d’extraction était de 500 W, le temps de micro-ondes était de 40 min, et la finesse de pulvérisation était de 400 mesh, le rendement maximal en huile essentielle de romarin pouvait atteindre 4,25% [11].

L’extraction par distillation simultanée est l’utilisation de vapeurs d’échantillon et de vapeurs de solvant d’extraction dans un dispositif fermé entièrement mélangé, les composants dans le point d’ébullition respectif au-dessous de la distillation peuvent être distillés, le point d’ébullition du mélange restera inchangé pendant la distillation, et lorsque l’un des composants est complètement évaporé hors de la température s’élève au point d’ébullition des composants laissés dans la bouteille. Les composants volatils sont d’abord distillés, puis extraits avec l’extracteur sur un tube de condenseur en spirale, séparés par la différence de densité entre l’extracteur et l’eau, et l’extrait récupéré. Cette méthode est une méthode efficace pour l’extraction et la séparation simultanées des composants volatils et semi-volatils, qui se caractérise par un fonctionnement simple, une faible utilisation de solvant, une bonne reproductibilité et un taux d’extraction élevé. Bi et al. ont constaté que pour le romarin, le rendement en huile essentielle était de 4,18 % obtenu par extraction par distillation à un rapport matiè-liquide de 1︰8 pendant 2 h après tamisage de la poudre séchée des feuilles de Stemona caryophyllata à travers un tamis de 120-140 mailles [12].

La méthode d’extraction assistée par ultrasons utilise les effets spéciaux des vibrations ultrasonore, telles que la cavitation, l’écrasement et l’agitation, pour détruire les cellules végétales, de sorte que le solvant pénètre dans les cellules végétales, accélère l’entrée des principes actifs dans le solvant et renforce le transfert de masse. Chao Li a utilisé l’extraction assistée par ultrasons pour extraire l’huile essentielle de romarin, et a constaté que le rendement en huile essentielle était de 1,54 % lorsque le rapport liquide/alimentation était de 1︰10, la température d’extraction était de 50 ℃, et l’échographie était effectuée pendant 35 minutes [13].

1.2 effets des différentes méthodes d’extraction et conditions d’échantillonnage sur le taux d’extraction de l’huile essentielle de romarin

Sur la base des méthodes d’extraction ci-dessus [7-11] (toutes les méthodes d’extraction optimales), les rendements d’extraction et les teneurs relatives en romarin ont été résumés dans le tableau 1, qui a montré que la méthode de distillation assistée par micro-ondes a donné le rendement le plus élevé en huile essentielle de romarin, qui a atteint 4,25 %. Bien que le rendement en huile essentielle de romarin extraite par extraction supercritique de CO2 n’ait été que de 1,98%, la teneur relative en ingrédients actifs de l’huile essentielle a été la plus élevée, atteignant 100%.

Tableau 1 analyse du rendement et de la teneur relative de l’huile essentielle de romarin extraite par différentes méthodes d’extraction

En plus des différentes méthodes d’extraction, les différentes saisons de récolte, les différentes zones de culture et l’âge des plantes peuvent influer sur le rendement en huile essentielle du romarin.

Pan Yan [14] a analysé les effets des différents sites d’extraction (branches et feuilles), des zones de culture (Beijing, Guizhou Qiannan), des saisons de récolte (juin, septembre et décembre) et de l’âge des plantes (2, 4 et 10 ans) sur le taux d’extraction de l’huile essentielle et la composition chimique du romarin par GC-MS. Des différences significatives (p et lt; 0,05) ont été observées dans les rendements en huile essentielle des feuilles et des brindilles de romarin récoltées à différentes saisons. Les taux d’extraction d’huile essentielle des feuilles et des rameaux étaient plus élevés en été (juin) (3,13 et 0,68 %) qu’en hiver (décembre) (2,35 et 0,26 %), et les taux de feuilles étaient plus élevés que ceux des rameaux. La comparaison des taux d’extraction d’huile essentielle du romarin récolté dans différentes zones de culture a montré que le taux d’extraction du romarin cultivé à pékin (4,04 %) était nettement plus élevé que celui du Guizhou (2,71 %); Bien que l’augmentation de l’âge des plantes n’ait pas eu d’effet significatif sur le taux d’extraction de l’huile essentielle, la composition chimique et la teneur relative en romarin.

2 analyse des principes actifs de l’huile essentielle de romarin

Parmi les teneurs relatives en huile essentielle de romarin, l’α-pinène, le 1,8-eucalyptol et le camphre étaient les plus élevés, et le camphène, le β-pinène, le β-pinène, l’α-pinène, le pinène-4-ol, l’acétate de naphthol, le naphthol et la vératrylcétone étaient également les principaux ingrédients actifs de l’huile essentielle de romarin [4].

Chen Liang [15] a utilisé la distillation à la vapeur d’eau pour extraire l’huile essentielle, et après extraction à l’éther, analysée par la technologie GC-MS, a constaté que les composants chimiques efficaces de l’huile essentielle de feuilles séchées de romarin (95) étaient moins que ceux des feuilles fraîches (99), mais la teneur relative était plus élevée que celle des feuilles fraîches (la teneur relative de l’huile essentielle de feuilles séchées). En outre, la 1,8-eudesmolgin était le principal composant des deux huiles essentielles, avec respectivement 20,97 % et 22,05 %, et les deux huiles essentielles contenaient également du camphre et du naphthol.

Jiang Dongyue [16] a utilisé la microextraction en phase solide (HSPME) pour l’extraction des feuilles de romarin recueillies à différents moments de la journée au cours de différents mois, et les huiles essentielles extraites ont été analysées par GC-MS, et les résultats sont présentés dans les tableaux 2 et 3.

Il ressort des résultats que, parmi les différents mois de l’année, les huiles essentielles de romarin collectées en juin avaient le plus de variétés de composants et les teneurs relatives les plus élevées; Parmi les différents moments de la journée, les huiles essentielles de romarin récoltées à 14h00 avaient le plus de variétés de composants et les teneurs relatives les plus élevées. L’α-pinène et le 1,8- eucalyptol étaient les principaux composants des huiles essentielles de romarin, les teneurs les plus élevées atteignant 65,47 % et le 1,8- eucalyptol 16,85 %, représentant 82,32 % de la teneur relative.

3 études sur l’activité de l’huile essentielle de romarin

L’huile essentielle de romarin a des propriétés antibactériennes, anti-inflammatoires, antioxydantes, antidépresseurs et anticancéreuses, et est largement utilisée dans les industries alimentaires, pharmaceutiques, arômes et parfums, et cosmétiques. Actuellement, l’effet antioxydant de l’huile essentielle de romarin est principalement utilisé dans la conservation des aliments et l’anticorrosion. Des études ont montré que l’ajout de poudre, d’extrait ou d’huile essentielle de romard peut effectivement inhiber la production de produits d’oxydation des lipides tels que les substances réactives à l’acide thiobarbiturique (TBARS) et hexanal, inhiber l’oxydation des protéines, maintenir les qualités organoleptiques des produits pendant le stockage, ainsi qu’avoir un bon effet sur la couleur des produits [17]. 17]. Les activités antibactériennes et insecticides de l’huile essentielle de romarin seront discutées dans ce qui suit.

3.1 activité bactériostatique des huiles essentielles de romarin

Jia Jia et al. ont utilisé la méthode de diffusion de gélose pour déterminer l’activité antibactérienne des huiles essentielles de romarin et de cannelle. Lorsque les huiles essentielles de cannelle et de romarin ont été mélangées dans le rapport de 1:7 et 1:9, ils ont montré un effet antagoniste sur Aspergillus Niger et un effet synergique sur Candida albicans, qui avait une activité antibactérienne à large spectre [18]. Dans une autre étude, Propionibacterium acnes a été traité avec un mélange d’huiles essentielles de romarin et de girofle, et les changements morphologiques des bactéries ont été observés avant et après le traitement. Il a été constaté que lorsque la concentration des huiles essentielles et le temps d’action augmentaient, le degré de destruction de la bactérie augmentait, et la destruction de la paroi cellulaire et de la membrane cellulaire, la bactérie s’effondrait, le cytoplasme débordait, et la bactérie devenait plus petite en taille, et ainsi de suite. Cette étude a montré que l’activité antimicrobienne d’un mélange d’huiles essentielles de romarin et de girofle contre Propionibacterium acnes présentait des effets antagonistes sur Aspergillus Niger. Cette étude a montré que le mélange d’huile essentielle de romarin et d’huile essentielle de girofle a montré des effets synergiques, croissants et antagonistes sur l’activité antibactérienne de Propionibacterium acnes, qui peut être transformé en une préparation très efficace, non toxique et non stimulante, et fournit une base théorique pour l’utilisation de l’huile essentielle de romarin dans le traitement de l’acné.

Kong Jingsi [20] a étudié l’activité antimicrobienne de l’huile essentielle de romarin et a constaté qu’elle inhibait Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus albus et Pseudomonas aeruginosa. Liu Qian [21] a étudié l’effet antibactérien de l’huile essentielle de romarin in vitro à l’aide d’un test de sensibilité aux médicaments, et a constaté que l’huile essentielle de romarin avait un bon effet antibactérien in vitro et était en mesure d’atténuer les symptômes inflammatoires de la pneumonie causée par Staphylococcus aureus. L’huile essentielle de romarin a également des effets anti-tumoraux, et peut induire l’apoptose des cellules HepG2 dans le cancer du foie et des cellules Hela dans le cancer du col utérin, et inhiber la croissance des cellules Hela dans le cancer du col utérin [22-23].

En ce qui concerne les maladies des plantes, Zhao J et al. ont constaté queHuile essentielle de romarinAvait une certaine activité antibactérienne contre Fusarium tandemi, Fusarium melongena, Fusarium anthracnose, Fusarium melongena, Fusarium moisissure grise, Fusarium melongena flétrissement, Fusarium poire pourriture, Fusarium citrus black pourriture, Fusarium canola, Fusarium faba verticillium et Botrytis perforans de pêche [24].

3.2 activité insecticide de l’huile essentielle de romarin

L’huile essentielle de romarin est un agent ovicidal contre Anopheles stephensi, Aedes ciatus et Culex quinquefasatus [25]. L’huile de rorosemaire a une activité répulsive contre Myzus persicae, Aedes aegypti et Acanthoscelides obtectus[26], et l’odeur de la plante a un effet répulsif sur le thé adulte geometrid Ectropis obliqua. Les composants volatils du romarin du Yunnan ont une activité évidente d’évitement contre Aedes albopictus [27].

Mehdi Khoobdel [28] a utilisé une méthode de nanoprécipitation pour préparer des nanocapsules contenant de l’huile essentielle de romarin. Les activités de contact et de fumigation des nanocapsules d’huile essentielle de romarin ont été déterminées à 27~30 ℃ et 70%~75% d’humidité relative contre M. Heterophylla à 3,20 μL/L, 15,92 μL/L, 19,12 μL/L, 23,04 μL/L et 27,76 μL/L pour le premier traitement et 4,28 μL/cm3 pour le dernier traitement, respectivement 3,55 μL/cm3, 2,95 μL/cm3, 2,45 μL/cm3 et 2,36 μL/cm3. Selon Ainane [29], l’huile essentielle de romarin a également un certain répulsif alimentaire contre C. heterophylla.

Cheng Zuohui et al. [30] ont déterminé les activités biologiques et les enzymes protectrices de l’huile essentielle de romarin sur les acariens adultes femelles de Vespertilionidae par la méthode d’imprégnation à lacets, et les taux de mortalité des acariens adultes femelles étaient de 24,81%, 37,4% et 68,15% avec des cl50 correspondant de 58,43%, 15,06% et 0,35% après 24 h, 48 h et 72 h de traitement, respectivement, avec 2,0% d’huile essentielle de romarin; Après le traitement à l’huile essentielle de romarin, les acariens adultes femelles ont montré une activation du gazon et de la gousse et une inhibition du chat. Par conséquent, on peut supposer que le traitement des acariens adultes femelles avec de l’huile essentielle de romarin a augmenté le nombre de radicaux libres dans leur corps, entraînant des effets toxiques.

Jun-Hyung Tak et al. [31] ont montré que la combinaison d’huile essentielle de romarin et d’inhibiteurs d’enzymes a entraîné une diminution de l’activité insecticide du romarin contre N. obliqua, alors qu’aucun effet antagoniste n’a été observé lorsque l’huile de romarin était utilisée seule, ce qui suggère que les inhibiteurs d’enzymes peuvent influer sur la pénétration de l’huile essentielle de romarin dans l’épiderme de N. obliqua.

Giovanni Benelli et al. [32] ont étudié l’activité insecticide de l’huile essentielle de romarin contre Culex tarda, C. obliquus et C. domestica et évalué la toxicologie environnementale, et ont constaté que l’huile essentielle de romarin avait un effet inhibiteur significatif sur la croissance de Culex tarda, C. obliquus et C. domestica. De plus, l’évaluation toxicologique environnementale de l’huile essentielle de romarin a montré qu’elle était non toxique pour les vers de terre et modérément toxique pour les puces d’eau. Des études antérieures ont également montré que l’huile essentielle de romarin et les préparations contenant de l’huile essentielle de romarin sont inoffensives pour les humains et peuvent être développées en tant que crèmes antibactériennes ou anti-moustiques [27].

Chen Langlong et al. [33] ont constaté que la plantation intercalaire de romarin réduisait de façon significative l’incidence d’insectes nuisibles dans les jeunes forêts de thé à huile, et l’indice d’insectes nuisibles des forêts de thé à huile pourrait être réduit de 91,1 %, ce qui peut être attribué à l’effet répulsif de l’odeur aromatique unique du romarin sur la ciboule verte, un ravageur majeur du thé à huile. Liu Shutong [34] a constaté que les extraits de tiges et de feuilles de romarin et les extraits de sol inter-racines avaient des effets chimiosensibilisants sur le thé à l’huile. Lorsque les concentrations d’extraits de tiges et de feuilles de romarin et d’extraits de sol entre les racines étaient de 25 g/L, le thé à l’huile produisait un effet de chimiosensibilisation positif; Avec l’augmentation graduelle de la concentration des extraits, l’effet de chimiosensibilisation du thé à l’huile est graduellement passé d’un effet positif à un effet négatif, ce qui a montré l’effet de chimiosensibilisation caractéristique de " faible incitant et inhibition" élevé;. Parce que la faible concentration d’extrait de romarin a un effet de chimiosensibilisation sur le thé à l’huile, dans la production réelle, une certaine densité de plantation de thé au romarin et à l’huile peut être intercalée pour améliorer le rendement du thé à l’huile.

4 Conclusion et perspectives

Le romarin est une plante économique importante cultivée dans la province du Hunan, et il est actuellement d’une grande valeur dans les industries pharmaceutique, alimentaire et cosmétique. L’odeur volatile du romarin peut jouer un rôle significatif dans la régulation du comportement des ravageurs, et des études ont montré qu’en plus de son effet répulsif, son odeur volatile a également un effet fumigant sur les ravageurs de stockage. Dans la prochaine étape, nous pouvons effectuer des recherches sur l’effet inhibiteur de l’huile essentielle de romarin sur la croissance, le développement et la propagation des ravageurs agricoles, et éliminer les ingrédients actifs pour lutter contre les ravageurs agricoles, afin de pouvoir développer des insecticides dérivés des plantes. À l’heure actuelle, l’état a mis en œuvre le " deux réductions policy" Et vigoureusement promu bio-source pesticides. Les fongicides, répulsifs et fumigants développés à partir du romarin sont des pesticides d’origine végétale, qui sont sûrs et respectueux de l’environnement, et sont en ligne avec la politique nationale ainsi que les besoins du développement agricole durable.

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