Référence : Molecules 2020. — PMC7179194 · DOI 10.3390/molecules25051101 Type : étude in vitro · Plante : Origan vulgaire · Propriété → Peau Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit. Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
Origanum vulgare L. est utilisé dans le monde entier comme ingrédient culinaire. Cette étude a révélé le potentiel cosméceutique de l’huile essentielle d’O. vulgare comme retardateur du vieillissement cutané. L’huile essentielle d’O. vulgare provenant d’une zone d’altitude d’un pays tropical (HO), obtenue par hydrodistillation, a été étudiée et comparée à une huile commerciale provenant de la région méditerranéenne (CO). Leurs compositions chimiques ont été étudiées par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Les activités antioxydantes ont été évaluées par les essais du pouvoir antioxydant réducteur ferrique, au 1,1-diphényl-2-picrylhydrazyle et au thiocyanate ferrique. Les activités anti-âge cutané ont été déterminées au moyen de l’inhibition de la collagénase, de l’élastase et de la hyaluronidase. Le carvacrol était le composé majoritaire des deux huiles, mais sa teneur était plus élevée dans HO (79,5 %) que dans CO (64,6 %). HO présentait une activité de piégeage des radicaux comparable à celle de CO (CI50 = 1,8 ± 0,8 mg/mL), mais une inhibition significativement plus élevée de la peroxydation lipidique (38,0 ± 0,8 %). Le carvacrol a été identifié comme le principal composé responsable du pouvoir réducteur des deux huiles. Fait intéressant, HO présentait une activité anti-âge cutané significativement supérieure à celle de l’acide ascorbique (P < 0,01), avec des inhibitions de la collagénase, de l’élastase et de la hyaluronidase respectivement égales à 92,0 ± 9,7 %, 53,1 ± 13,3 % et 16,7 ± 0,3 %, aux concentrations respectives de 67, 25 et 4 µg/mL. Comme HO présentait une activité anti-hyaluronidase comparable à celle de CO et des activités anti-collagénase et anti-élastase supérieures (P < 0,01), son utilisation comme retardateur naturel du vieillissement cutané dans l’industrie cosmétique a été proposée.
Origanum vulgare L., qui appartient à la famille des Lamiaceae, est originaire des zones d’altitude de la région méditerranéenne d’Europe et d’Asie. La Turquie, qui relie les continents européen et asiatique, est le premier exportateur mondial de plante entière d’O. vulgare et de l’huile essentielle qui en est issue. Les pays tropicaux doivent importer O. vulgare de l’étranger en raison de conditions de culture inappropriées. Cependant, O. vulgare est actuellement cultivé dans les zones d’altitude de certains pays tropicaux, comme la Thaïlande. De nos jours, la Fondation du Projet royal thaïlandais encourage les populations des zones d’altitude, situées à plus de 1 000 m au-dessus du niveau de la mer, à cultiver cette plante hivernale au lieu de déplacer leurs cultures vers d’autres zones et de provoquer une déforestation supplémentaire. Par conséquent, la culture de plantes à valeur économique dans les zones d’altitude permettrait de réduire la déforestation et d’accroître les revenus des populations qui y vivent. Bien que l’O. vulgare cultivé localement soit désormais disponible en Thaïlande, il demeure peu populaire en raison de l’absence de données utiles sur cette plante. L’étude des activités biologiques de l’O. vulgare provenant de Thaïlande constituerait donc un projet de recherche intéressant pour promouvoir de nouvelles applications de cette plante et, par conséquent, encourager les populations locales des zones d’altitude à la cultiver.
Depuis l’Antiquité, O. vulgare est utilisé comme épice et en ethnomédecine comme stimulant, tonique, carminatif et diaphorétique. Il a également été rapporté qu’O. vulgare possède des activités antimicrobienne, antifongique, antivirale, analgésique, antioxydante et anti-inflammatoire. En outre, l’huile essentielle qui en est issue a été décrite comme un promoteur naturel de la pénétration cutanée pour l’administration transdermique de médicaments. Elle présente donc un potentiel d’application topique, notamment pour les traitements anti-âge cutané, en raison des activités antioxydante et anti-inflammatoire précédemment rapportées, qui protègent contre les conséquences des lésions provoquées par les radicaux libres issus de diverses espèces réactives de l’oxygène (ERO) endogènes, directement associées au vieillissement général et au vieillissement cutané. Les ERO, qui endommagent la matrice extracellulaire de la couche cutanée, peuvent être neutralisées par l’activité de piégeage des composés antioxydants. Normalement, le corps humain possède des mécanismes d’autoprotection contre ces ERO, notamment la superoxyde dismutase, la métallothionéine et la mélanine. Toutefois, lorsque le stress oxydatif dépasse les mécanismes de défense de la peau, des lésions peuvent survenir. Le renforcement du mécanisme de défense cutané par des composés antioxydants exogènes réduirait donc le processus oxydatif dans l’organisme ainsi que le vieillissement cutané. En outre, l’aplanissement de la jonction dermo-épidermique et l’atrophie de la matrice extracellulaire sont causés par la diminution des taux de collagène, d’élastine et de facteur naturel d’hydratation, ainsi que par d’autres caractéristiques biologiques manifestes du vieillissement cutané. Cependant, les activités biologiques d’O. vulgare liées au ralentissement du vieillissement cutané n’ont pas été rapportées, et peu d’études ont porté sur l’O. vulgare provenant de régions tropicales.
La présente étude est donc la première à rapporter l’activité anti-âge cutané d’une huile essentielle d’O. vulgare provenant d’une région tropicale, la Thaïlande. Les activités inhibitrices de la collagénase, de l’élastase et de la hyaluronidase ont été étudiées. En outre, l’huile essentielle provenant d’une zone d’altitude tropicale, en Thaïlande, a été comparée à celle provenant d’une région méditerranéenne, en Espagne.
Des plantes entières d’O. vulgare ont été obtenues en janvier 2018 dans une zone d’altitude du district de Mae Chaem, à Chiang Mai, en Thaïlande. Ce matériel végétal avait été cultivé par la Fondation du Projet royal de Thaïlande. Il a été authentifié sous le numéro de spécimen d’herbier 023235 et déposé dans l’herbier officiel de la Faculté de pharmacie de l’Université de Chiang Mai, en Thaïlande. Les plantes fraîches ont été lavées, découpées en petits morceaux et utilisées pour l’hydrodistillation.
L’huile essentielle commerciale d’O. vulgare (CO) a été achetée auprès de Botanicessence, produit d’Espagne (Bangkok, Thaïlande). Le carvacrol, l’α-tocophérol, le 2,2′-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH), la 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (TPTZ), l’acide chlorhydrique (HCl), l’acide acétique (CH3COOH), l’acide linoléique, la hyaluronidase de testicules bovins, le chlorure de sodium (NaCl), la collagénase de Clostridium histolyticum, le N-[3-(2-furyl)acryloyl]-Leu-Gly-Pro-Ala (FALGPA), l’élastase de pancréas porcin, le N-succinyl-Ala-Ala-Ala-p-nitroanilide (AAAVPN), le phosphate monosodique dihydraté (NaH2PO4·2H2O) et le phosphate disodique dihydraté (Na2HPO4·2H2O) ont été achetés auprès de Sigma-Aldrich (Saint-Louis, Missouri, États-Unis) ; l’acide α-ascorbique a été acheté auprès d’Asia Pacific Specialty Chemicals Limited (Nouvelle-Galles du Sud, Australie). Le sulfate de sodium anhydre (Na2SO4), le chlorure ferrique hexahydraté (FeCl3·6H2O), le sulfate ferreux heptahydraté (FeSO4·7H2O) et le thiocyanate d’ammonium (NH4SCN) ont été achetés auprès de Loba Chemie (Boisar, Tarapur, Inde). L’albumine sérique bovine a été achetée auprès de Merck (Darmstadt, Allemagne). La tricine a été achetée auprès de Bio-Rad Laboratories (Richmond, Californie, États-Unis). L’acétate de sodium trihydraté (CH3COONa·3H2O), le chlorure de calcium dihydraté (CaCl2·2H2O), l’hydroxyde de sodium (NaOH), le diméthylsulfoxyde (DMSO), le dichlorométhane, le méthanol et l’éthanol étaient de qualité analytique et ont été achetés auprès de RCI Labscan Co., Ltd. (Bangkok, Thaïlande).
L’O. vulgare provenant de la zone d’altitude a été soumis à une hydrodistillation pendant 2 h afin d’en extraire l’huile essentielle (HO), qui a ensuite été conservée dans un flacon en verre après refroidissement à température ambiante. L’eau résiduelle a ensuite été éliminée au moyen de sulfate de sodium anhydre. Le rendement en huile essentielle a été calculé à l’aide de l’équation suivante :
% de rendement = (a/b) × 100, (1)
où a représente le volume d’huile essentielle et b la masse de matériel végétal frais utilisé pour l’hydrodistillation. Jusqu’à son utilisation ultérieure, l’huile essentielle a été conservée à 4 °C dans un récipient à l’abri de la lumière.
Les caractéristiques de HO et de CO, notamment leur aspect physique, leur couleur et leur odeur, ont été examinées par des évaluations organoleptiques. La densité relative de chaque huile a également été mesurée à l’aide d’un pycnomètre. L’indice de réfraction a été déterminé à l’aide d’un réfractomètre (Altago Co., Ltd., Tokyo, Japon).
La composition chimique de HO et de CO a été étudiée à l’aide d’un appareil Agilent 6890 GC-MS (Agilent Technologies, Californie, États-Unis), équipé d’une colonne capillaire en silice fondue HP-5 ms de 30,0 m × 250 µm de diamètre interne et d’une épaisseur de film de 0,25 µm (Hewlett-Packard, Californie, États-Unis) ; de l’hydrogène a été utilisé comme gaz vecteur, c’est-à-dire comme phase mobile. Le débit du gaz vecteur a été réglé à 1 mL/min et la température d’injection à 260 °C. Les analyses ont été réalisées au moyen d’un gradient de température. Plus précisément, la température initiale de la colonne a été réglée à 100 °C et maintenue pendant 3 min. La température de la colonne a ensuite été augmentée de 3 °C/min jusqu’à atteindre une température finale de 280 °C, maintenue pendant 3 min. Le chromatogramme obtenu a servi à identifier les constituants chimiques de chaque huile essentielle en comparant les temps de rétention aux bibliothèques Wiley, NIST et NBS. L’indice de Kovats (IK) a été calculé à l’aide de l’équation suivante :
IK = 100 × [(tₓ − tₙ)/(tₙ₊₁ − tₙ)], (2)
où IK est l’indice de Kovats ; tₙ, tₙ₊₁ et tₓ sont respectivement les temps de rétention, en minutes, des deux n-alcanes comportant n et n + 1 atomes de carbone et du composé étudié.
Les activités anti-âge cutané de HO, de CO et de leurs principaux constituants ont été étudiées au moyen d’essais évaluant les activités antioxydante, anti-hyaluronidase, anti-collagénase et anti-élastase.
L’activité de piégeage du DPPH● de HO, de CO et de leurs principaux constituants a été étudiée. En bref, 180 µL d’une solution de DPPH● à 167 µM ont été mélangés à 20 µL de différentes concentrations d’échantillon dans une microplaque à 96 puits à fond plat. Le mélange a été laissé au repos pendant 30 min à température ambiante et dans l’obscurité. L’absorbance de la solution obtenue a été mesurée à 520 nm à l’aide d’un lecteur de microplaques (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Toutes les mesures ont été effectuées en trois exemplaires. L’inhibition du DPPH● a été calculée à l’aide de l’équation suivante :
% d’inhibition = [1 − (a/b)] × 100, (3)
où a représente l’absorbance du mélange de la solution de DPPH● et de la solution d’échantillon, et b l’absorbance du mélange de la solution de DPPH● et de l’éthanol. La CI50 de chaque échantillon a été calculée à l’aide du logiciel GraphPad Prism version 2.01 (GraphPad Software, San Diego, États-Unis). L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif.
Le pouvoir réducteur ferrique de HO, de CO et de leurs principaux constituants a été étudié au moyen de l’essai FRAP. En bref, une solution FRAP fraîchement préparée a été obtenue en mélangeant un tampon acétate à 0,3 M (pH 3,6), une solution de TPTZ à 10 mM dans du HCl à 40 mM et une solution de chlorure ferrique à 20 mM selon un rapport de 10:1:1. Ensuite, 180 μL de solution FRAP ont été mélangés à 20 μL de chaque échantillon. Des solutions de sulfate ferreux (FeSO4) à différentes concentrations ont été utilisées pour établir la courbe d’étalonnage. Après 5 min d’incubation, le pouvoir réducteur ferrique de chaque échantillon a été mesuré à une absorbance de 595 nm à l’aide d’un lecteur de microplaques (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Les résultats ont été exprimés sous forme de capacité équivalente (CE1), indiquant l’aptitude du pouvoir antioxydant réducteur ferrique à réduire les ions ferriques, exprimée en mM d’équivalents FeSO4 par mg d’échantillon. Chaque expérience a été réalisée en trois exemplaires. L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif.
L’inhibition de la peroxydation lipidique par HO, CO et leurs principaux constituants a été étudiée au moyen de l’essai FTC. En bref, 50 μL d’acide linoléique à 50 % dans du DMSO ont été ajoutés à la solution d’échantillon. La réaction a été amorcée par l’ajout de 50 μL d’une solution de NH4SCN à 10 % et de 50 μL d’une solution de FeCl2 à 2 mM. Le mélange a été incubé à 37 ± 2 °C pendant 1 h. Au cours de l’auto-oxydation de l’acide linoléique, des peroxydes se forment et entraînent l’oxydation de Fe2+ en Fe3+. Les ions Fe3+ forment avec le thiocyanate un complexe détectable à 500 nm au moyen d’un détecteur multimode (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Le mélange dépourvu d’échantillon a été utilisé comme témoin négatif. Toutes les expériences ont été réalisées en trois exemplaires. L’inhibition de la peroxydation lipidique de l’acide linoléique a été calculée à l’aide de l’équation suivante :
% d’inhibition = [1 − (a/b)] × 100, (4)
où a représente l’absorbance des mélanges contenant l’échantillon, l’acide linoléique et les solutions de NH4SCN et de FeCl2 ; et b l’absorbance des mélanges contenant l’acide linoléique et les solutions de NH4SCN et de FeCl2. L’α-tocophérol a été utilisé comme témoin positif.
L’inhibition de la hyaluronidase a été déterminée en mesurant la N-acétylglucosamine, produit résultant de la réaction entre le hyaluronate de sodium et la hyaluronidase. L’activité de l’enzyme hyaluronidase a été déterminée avant chaque expérience, et seules les préparations présentant une activité enzymatique supérieure à 90 % ont été utilisées. En bref, les échantillons ont été incubés avec de la hyaluronidase à 15 unités/mL, à 37 °C pendant 10 min, dans un incubateur (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Ensuite, de l’acide hyaluronique à 0,03 % m/v dans un tampon phosphate (pH 5,35) a été ajouté, puis le mélange a de nouveau été incubé à 37 °C pendant 45 min. Une solution acide d’albumine sérique bovine, préparée à partir d’acétate de sodium, d’acide acétique et d’albumine sérique bovine, a ensuite été ajoutée au mélange incubé afin de précipiter l’acide hyaluronique. L’absorbance du mélange final a été mesurée à 600 nm au moyen d’un détecteur multimode (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Toutes les expériences ont été réalisées en trois exemplaires. L’inhibition de la hyaluronidase a été calculée à l’aide de l’équation suivante :
% d’inhibition = [1 − (a/b)] × 100, (5)
où a représente l’absorbance des mélanges contenant l’échantillon, la hyaluronidase, l’acide hyaluronique et la solution d’albumine sérique bovine ; et b l’absorbance des mélanges contenant la hyaluronidase, l’acide hyaluronique et la solution d’albumine sérique bovine. L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif.
L’inhibition de l’activité de la collagénase a été déterminée en mesurant au cours du temps la diminution du substrat FALGPA. L’activité de l’enzyme collagénase a été déterminée avant chaque expérience, et seules les préparations présentant une activité enzymatique supérieure à 90 % ont été utilisées. En bref, les échantillons ont été incubés avec de la collagénase à 5 unités/mL pendant 15 min. Du FALGPA à 2 mM dans un tampon tricine a ensuite été ajouté aux mélanges afin d’amorcer la réaction. L’absorbance du mélange a été mesurée immédiatement après l’ajout de la solution de FALGPA, puis en continu pendant 20 min à une longueur d’onde de 335 nm, au moyen d’un détecteur multimode (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Toutes les expériences ont été réalisées en trois exemplaires. L’inhibition de la collagénase a été calculée à l’aide de l’équation suivante :
% d’inhibition = [1 − (a/b)] × 100, (6)
où a représente la vitesse de réaction des mélanges contenant l’échantillon, la collagénase, le tampon tricine et le FALGPA ; et b la vitesse de réaction des mélanges contenant la collagénase, le tampon tricine et le FALGPA. La CI50 de chaque échantillon a été calculée à l’aide du logiciel GraphPad Prism version 2.01 (GraphPad Software, San Diego, États-Unis). L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif.
L’inhibition de l’activité de l’élastase a été déterminée par mesure du produit issu de la réaction entre l’élastase et l’AAAVPN, selon la méthode spectrophotométrique décrite par Lee et al. L’activité de l’enzyme élastase a été déterminée avant chaque expérience, et seules les préparations présentant une activité enzymatique supérieure à 90 % ont été utilisées. En bref, les échantillons ont été incubés avec de l’élastase à 4,5 unités/L pendant 15 min. Ensuite, de l’AAAVPN à 1,6 mM dans un tampon Tris-HCl (pH 8,0) a été ajouté aux mélanges afin d’amorcer la réaction. L’absorbance du mélange a été mesurée immédiatement, puis suivie en continu pendant 20 min à une longueur d’onde de 410 nm, au moyen d’un détecteur multimode (BMG Labtech, Offenbourg, Allemagne). Toutes les expériences ont été réalisées en trois exemplaires. L’inhibition de l’élastase a été calculée à l’aide de l’équation suivante :
% d’inhibition = [1 − (a/b)] × 100, (7)
où a représente la vitesse de réaction des mélanges contenant l’échantillon, l’élastase, le tampon Tris-HCl et la solution d’AAAVPN ; et b la vitesse de réaction des mélanges contenant l’élastase, le tampon Tris-HCl et la solution d’AAAVPN. La CI50 de chaque échantillon a été calculée à l’aide du logiciel GraphPad Prism version 2.01 (GraphPad Software, San Diego, États-Unis). L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif.
Toutes les données ont été présentées sous forme de moyenne ± écart-type (ET). L’analyse statistique comparant HO et CO a été effectuée au moyen du test t de Student, avec SPSS 17.0 pour Windows (SPSS Inc., Chicago, Illinois, États-Unis). Les valeurs de probabilité P < 0,05, P < 0,01 et P < 0,001 ont été considérées comme significatives.
L’aspect visuel de l’huile essentielle d’O. vulgare provenant de la zone d’altitude était similaire à celui de l’huile provenant des régions méditerranéennes. Les huiles se présentaient sous la forme d’un liquide jaunâtre transparent et possédaient la même odeur caractéristique. Le rendement, la densité relative et l’indice de réfraction des deux huiles sont présentés dans le tableau 1.
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Les résultats ont indiqué que HO était d’une qualité similaire à CO, puisque la densité relative et l’indice de réfraction, paramètres largement utilisés pour le contrôle de la qualité, étaient exactement identiques. En outre, les propriétés de HO concordaient bien avec une étude antérieure de Viuda-Martos et al., qui indiquait que la densité relative et l’indice de réfraction d’une huile essentielle d’O. vulgare obtenue par entraînement à la vapeur à partir des fleurs étaient respectivement de 0,938 g/mL et de 1,509. Ainsi, HO, produite dans un pays tropical, était de qualité similaire et pouvait être utilisée à la place de CO provenant de pays méditerranéens.
Les chromatogrammes CPG-SM de HO et de CO sont présentés dans la figure 1, et les constituants chimiques de chaque huile essentielle d’O. vulgare sont indiqués dans le tableau 2.
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Le carvacrol a été identifié comme le constituant le plus abondant des deux huiles essentielles d’O. vulgare, mais sa teneur était plus élevée dans HO. Les différences entre les concentrations apparentes de carvacrol étaient dues aux différences de rapport signal/bruit entre ces deux huiles essentielles d’O. vulgare. Comme HO contenait moins de constituants à l’état de traces que CO, la teneur en carvacrol calculée en pourcentage était plus élevée, bien que les hauteurs des pics chromatographiques du carvacrol aient été comparables dans les deux huiles (p > 0,05). Dix composés volatils ont été détectés dans HO, représentant 95,8 % de la composition totale de l’huile, tandis que treize composés volatils ont été détectés dans CO, représentant 97,2 % de sa composition totale. Outre le carvacrol, les composés volatils comprenant le m-thymol, le p-cymène et le γ-terpinène ont également été détectés comme constituants majeurs des deux huiles. Ces résultats concordaient bien avec les études antérieures indiquant que le carvacrol, le thymol et le cymène étaient les principaux constituants de l’huile essentielle d’O. vulgare. En outre, l’huile essentielle d’O. vulgare de la présente étude satisfaisait aux critères de qualité définis dans la monographie « Origan » de la Pharmacopée européenne 01/2008:188, équivalente à la norme internationale « ISO 13171:2016 — Huile essentielle d’origan », selon laquelle la somme des teneurs en carvacrol et en thymol doit être au minimum égale à 60 %. Comme la somme des teneurs en carvacrol et en thymol était respectivement de 80,7 % pour HO et de 68,2 % pour CO, ces deux huiles étaient des huiles essentielles d’O. vulgare de haute qualité.
Des teneurs variables en carvacrol, comprises entre 1,01 % et 78,73 %, ont été rapportées dans des études antérieures sur l’huile essentielle d’O. vulgare. Bien que, dans certains cas, le thymol ait été identifié comme le composé principal, le carvacrol constituait le composé majoritaire dans la présente étude. Les résultats concordaient bien avec plusieurs études antérieures, notamment celle de Sivropoulou et al., qui avait mis en évidence 79,58 % de carvacrol dans une huile essentielle d’O. vulgare d’origine grecque, et celle de Salvo et al., qui avait révélé 26,33 ± 3,31 % de carvacrol dans une huile essentielle d’O. vulgare provenant des États-Unis. La teneur plus élevée en carvacrol de HO (79,5 %), comparativement à celle de CO (64,6 %) et à celles des huiles essentielles d’O. vulgare étudiées dans les travaux antérieurs (23,43 %–78,73 %), devrait conduire à des activités biologiques supérieures, car il a été rapporté que le carvacrol possède de puissantes activités antibactérienne, antifongique, antioxydante, antiradicalaire, anticholinestérasique et cicatrisante.
Comme le carvacrol (5-isopropyl-2-méthylphénol) est un phénol monoterpénique isomère du thymol (5-méthyl-2-isopropylphénol), les deux composés possèdent normalement des activités biologiques équivalentes.
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Dans certains cas, le thymol est un antioxydant plus efficace et plus actif que le carvacrol, en particulier dans les systèmes lipidiques. En outre, la variabilité de la composition chimique de l’huile essentielle d’O. vulgare présente une forte dépendance vis-à-vis de l’environnement et des conditions locales des plantes, des conditions climatiques et édaphiques, de la répartition géographique et de la situation géographique du site de récolte.
Un ensemble des différentes activités antioxydantes des huiles essentielles d’O. vulgare est présenté dans la figure 3.
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La forte activité antioxydante des témoins positifs, l’acide ascorbique et le Trolox, a confirmé la fiabilité des essais antioxydants de la présente étude. L’activité antioxydante de l’acide ascorbique a été principalement attribuée à son pouvoir réducteur (CE1 = 29,8 ± 1,2 µM FeSO4/mg d’échantillon) et à son activité de piégeage des radicaux (CI50 = 12,9 ± 0,4 µg/mL). Les deux huiles essentielles d’O. vulgare et le carvacrol présentaient des activités antioxydantes inférieures à celle de la substance de référence. Parmi les huiles essentielles d’O. vulgare, HO présentait un pouvoir réducteur comparable à celui de CO, avec des valeurs de CE1 respectivement égales à 5,3 ± 0,2 et 3,7 ± 0,3 µM FeSO4/mg d’échantillon (P > 0,05). Le carvacrol a été identifié comme le principal constituant responsable du pouvoir réducteur de CO et de HO, car le carvacrol pur présentait une CE1 significativement supérieure à celles de CO et de HO (P < 0,05). La valeur de CE1 du carvacrol était de 7,1 ± 0,3 µM FeSO4/mg d’échantillon. Ces résultats concordaient avec ceux d’une étude antérieure indiquant que le carvacrol pouvait piéger les radicaux OH• de manière significative.
En outre, les résultats antioxydants de l’essai FRAP concordaient bien avec ceux de l’essai DPPH, puisque la préparation la plus puissante pour piéger le DPPH●, radical libre stable qui accepte un radical hydrogène ou un électron pour devenir une molécule stable, était CO (CI50 = 0,6 ± 0,1 mg/mL), suivie respectivement de HO (CI50 = 1,8 ± 0,8 mg/mL) et du carvacrol (CI50 = 2,1 ± 0,0 mg/mL). Il a été observé que le carvacrol ne jouait pas le rôle principal dans le piégeage du DPPH●, puisque le piégeur le plus puissant doit posséder un groupement OH en position para par rapport au groupement isopropyle du cycle aromatique. Bien que les composés possédant des groupements OH en position ortho, comme le thymol, soient également efficaces, il convient de noter que leur faible teneur ne pouvait pas renforcer l’activité de piégeage des huiles essentielles.
Bien que HO ait présenté un pouvoir réducteur inférieur à celui de CO, son activité de piégeage des radicaux était comparable et son efficacité contre la peroxydation lipidique significativement supérieure à celle de CO. La peroxydation lipidique étant amorcée par les espèces réactives de l’oxygène (ERO), qui entraînent des lésions oxydatives, son inhibition protégerait les cellules et prolongerait leur survie. La peroxydation lipidique est reconnue comme l’une des principales causes du vieillissement cutané, car elle induit une augmentation de la métalloprotéinase matricielle 1 (MMP-1) et de la métalloprotéinase matricielle 3 (MMP-3), ce qui entraîne à son tour la dégradation du collagène et l’apparition de rides cutanées. Pour obtenir la même efficacité contre la peroxydation lipidique que le Trolox, il a été suggéré que la concentration de HO devait être 100 fois plus élevée, car 10 µg/mL de HO présentaient des activités comparables à celles de 0,1 µg/mL de Trolox.
Du point de vue des effets antioxydants, HO pourrait être utilisée à la place de CO, puisqu’elle présentait une activité de piégeage des radicaux comparable à celle de CO. Fait intéressant, HO présentait une inhibition de la peroxydation lipidique significativement supérieure à celle de CO.
Les activités anti-âge cutané des composés ont été principalement attribuées à leur inhibition de la collagénase, de l’élastase et de la hyaluronidase, enzymes responsables de la dégradation de la structure cutanée. Les fibrilles de collagène, principales protéines de la matrice extracellulaire (MEC) du derme qui renforcent la peau, peuvent être hydrolysées par la collagénase, ou les MMP, et conduire au vieillissement cutané. De même, les fibrilles d’élastine sont d’autres constituants de la MEC jouant un rôle important dans l’élasticité cutanée, et leur clivage par l’élastase entraîne un relâchement et un plissement de la peau. De plus, l’acide hyaluronique, polysaccharide naturellement présent dans la peau, peut être facilement dégradé par la hyaluronidase et provoquer une perte d’hydratation cutanée, entraînant l’apparition de rides.
Les activités anti-collagénase, anti-élastase et anti-hyaluronidase de HO et de CO sont présentées dans la figure 4.
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L’acide ascorbique a été utilisé comme témoin positif pour la détermination des activités anti-collagénase et anti-élastase, car il a été décrit comme un puissant inhibiteur de la collagénase et de l’élastase. L’acide oléanolique, puissant inhibiteur de la hyaluronidase, a été utilisé comme témoin positif pour la détermination de l’activité anti-hyaluronidase.
Dans la présente étude, l’acide ascorbique présentait une activité anti-collagénase modérée (47,9 ± 8,9 %) et une activité anti-élastase modérée (43,8 ± 0,0 %) aux concentrations finales respectives de 67 et 25 µg/mL. De manière surprenante, HO présentait une activité anti-âge cutané significativement supérieure à celle de l’acide ascorbique aux mêmes concentrations finales (P < 0,05), avec des activités inhibitrices de la collagénase et de l’élastase respectivement égales à 92,0 ± 9,7 % et 53,1 ± 13,3 %, et des CI50 respectives contre la collagénase et l’élastase de 35,1 ± 0,9 et 24,3 ± 0,5 µg/mL. Toutefois, le carvacrol, constituant majeur de HO et de CO, ne semblait pas être responsable de leur activité anti-âge cutané. L’explication probable pourrait résider dans l’effet synergique de divers autres composés présents dans CO et HO, puisque l’activité d’une huile essentielle ne semble pas provenir d’un composé unique.
D’autre part, l’acide oléanolique a été utilisé comme témoin positif, car son activité inhibitrice de la hyaluronidase avait été rapportée dans des études antérieures. Les résultats ont montré que l’acide oléanolique possédait une puissante activité anti-hyaluronidase, avec une inhibition de 86,0 ± 1,1 %, bien supérieure à celles du carvacrol (1,1 ± 0,3 %), de CO (15,5 ± 0 %) et de HO (16,7 ± 0,3 %). Par conséquent, ni HO ni CO n’étaient bénéfiques pour retarder la perte d’acide hyaluronique.
Les résultats de cette étude ont indiqué que HO présentait des activités anti-collagénase et anti-élastase supérieures à celles de CO (P < 0,05). HO pourrait donc non seulement être utilisée à la place de CO, mais elle présentait également des propriétés anti-âge cutané supplémentaires. Le ralentissement de la perte de collagène et d’élastine devrait retarder l’apparition des rides cutanées et être bénéfique aux industries cosmétique et cosméceutique.
Il s’agit de la première étude portant sur les activités biologiques de l’huile essentielle d’O. vulgare provenant de zones d’altitude de pays tropicaux, comparativement à une huile essentielle commerciale provenant de la région méditerranéenne, au regard du ralentissement du vieillissement cutané. L’aspect des deux huiles essentielles d’O. vulgare était similaire : elles se présentaient toutes deux sous la forme d’un liquide jaunâtre transparent à l’odeur caractéristique. La densité relative et l’indice de réfraction de HO étaient comparables à ceux de CO et s’élevaient respectivement à 0,937 ± 0,0021 g/mL et à 1,508 ± 0,0001. Le carvacrol était le constituant majeur de CO et de HO, mais sa teneur était plus élevée dans HO (79,5 %) que dans CO (64,6 %). Le carvacrol a été identifié comme le principal composé responsable de l’activité antioxydante de CO et de HO. HO présentait une inhibition de la peroxydation lipidique ainsi que des activités anti-collagénase et anti-élastase significativement supérieures à celles de CO (P < 0,01). Fait intéressant, HO présentait une activité anti-âge cutané significativement supérieure à celle de l’acide ascorbique (P < 0,01), avec des inhibitions de la collagénase, de l’élastase et de la hyaluronidase respectivement égales à 92,0 ± 9,7 %, 53,1 ± 13,3 % et 16,7 ± 0,3 %. L’activité anti-collagénase de HO était supérieure à celle précédemment rapportée pour un extrait éthanolique d’Ocimum sanctum, dont l’activité inhibitrice de la collagénase était de 77,7 ± 9,0 %. HO présente donc un potentiel d’utilisation comme ingrédient actif naturel destiné à ralentir le vieillissement cutané. En outre, il est recommandé d’étudier à l’avenir davantage d’échantillons tropicaux d’O. vulgare, car l’O. vulgare tropical utilisé dans la présente étude provenait uniquement d’une zone d’altitude de Thaïlande.
Cette étude in vitro sur l’huile essentielle d’Origanum vulgare L. d’une zone d’altitude thaïlandaise (HO), comparée à une huile commerciale espagnole (CO), a évalué sans micro-organismes ni lignées cellulaires le DPPH●, le pouvoir FRAP, la peroxydation lipidique et l’inhibition de la collagénase de Clostridium histolyticum, de l’élastase pancréatique porcine et de la hyaluronidase testiculaire bovine : HO contenait 79,5 % de carvacrol, présentait une CI50 DPPH de 1,8 ± 0,8 mg/mL et inhibait respectivement la collagénase, l’élastase et la hyaluronidase de 92,0 ± 9,7 % à 67 µg/mL, 53,1 ± 13,3 % à 25 µg/mL et 16,7 ± 0,3 % à 4 µg/mL, résultats constituant uniquement un niveau de preuve expérimental in vitro sans extrapolation clinique.
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