Composition chimique et effet acaricide des huiles essentielles des feuilles de Chromolaena odorata (L.) King and Robins. et d' Eucalyptus saligna Smith. sur les tiques (Rhipicephalus lunulatus Neumann) de la chèvre naine de Guinée dans l'Ouest-Cameroun

Pamo E Tedonkeng, P H Amvam Zollo*, F Tendonkeng, J R Kana, M D Fongang* et L A Tapondjou**

Laboratoire de Nutrition animale, Département des Productions Animales, FASA,
Université de Dschang,B.P: 222 Dschang, Cameroun
* Département de Biochimie, Faculté des Sciences, Université de Douala, Douala-Cameroun.
** Département de chimie, Faculté des sciences, Université de Dschang,. B.P. 67 Dschang, Cameroun
pamo_te@yahoo.fr ;   pamo-te@excite.com

Résumé

La composition chimique et l'effet acaricide des huiles essentielles des feuilles de Chromolaena odorata (L.) King and Robins. et Eucalyptus saligna Smith. sur les tiques Rhipicephalus lunulatus Neumann, ont été évalués au laboratoire de parasitologie de l'Université de Dschang. Cinq doses de chaque huile essentielle (0,00; 0,08; 0,16; 0,31 et 0,63ml/cm²) en quatre répétitions ont été utilisées. Chaque répétition était constituée de dix tiques dans une boîte de Pétri tapissée de papier filtre uniformément imprégné du produit.

Les rendements d'extraction ont indiqué que les feuilles d' Eucalyptus saligna sont plus riches en huile essentielle (0,85%) que celles de Chromolaena odorata (0,06%). L'analyse chimique de ces huiles essentielles a montré que le composé majoritaire dans l'huile d' Eucalyptus saligna était l'a-Pinène (29,5%) et le Bicyclogermacrène (12,5%) pour Chromolaena odorata. Ces huiles ont été dans l'ensemble toxiques pour les tiques (Rhipicephalus lunulatus). On a observé des différences de mortalité significatives (P<0,05) entre les traitements (doses). La mortalité maximale dans le lot témoin n'était que de 12,5% alors que la plus faible dose (0,08ml /cm²) enregistrait respectivement 60 et 77,5% pour les huiles essentielles des feuilles d' Eucalyptus saligna et Chromolaena odorata au huitième jour d'exposition. Les DL₅₀ de ces huiles essentielles au 2^ème jour d'exposition étaient de 0,08 et 0,12µl/cm² respectivement pour les feuilles de Chromolaena odorata et celles d' Eucalyptus saligna.

Mots clés: Chromolaena odorata, composition chimique, DL_50, Eucalyptus saligna, huile essentielle, Rhipicephalus lunulatus, tiques.

Chemical composition and acaricide effect of the essential oils from the leaves of Chromolaena odorata (L.) King and Robins. and Eucalyptus saligna Smith., on ticks (Rhipicephalus lunulatus Neumann) of the West African Dwarf goat in West Cameroon

Summary

Chemical composition and acaricide effect of the essential oils from the leaves of Chromolaena odorata (L.) King and Robins. and Eucalyptus saligna Smith., on Rhipicephalus lunulatus Neumann, was tested in the parasitology laboratory of the University of Dschang. Five doses from each essential oil (0.00; 0.16; 0.31 and 0.63ml /cm²) in four replications were used. Each replication was made up of ten ticks in a Petri dish with filter paper on the bottom and uniformly impregnated with the product.

The yields of the extraction indicate that leaves of Eucalyptus saligna were richer (0,85%) in essential oils than those of Chromolaena odorata (0.06%). The chemical composition also indicated that the major component of essential oils of leaves of Eucalyptus saligna was a-Pinène (29.5%) whereas Bicyclogermacrène (12.5%) was the major component for essential oil of leaves of Chromolaena odorata. This study revealed that essential oils of the leaves of Chromolaena odorata and Eucalyptus saligna are toxic to Rhipicephalus lunulatus. Significant (p<0.05) differences of mortality were obtained between treatments (doses). The highest mortality in the control group was 12.5% when the lowest dose (0.08µl/cm²) registered 60 and 77.5% respectively for the leaves of Eucalyptus saligna and Chromolaena odorata after 8 days exposure. Also the LD₅₀ calculated for the second day exposure were 0.08ml/cm² and 0.12ml/cm² for oils from leaves of Chromolaena odorata and those of Eucalyptus saligna respectively.

Key words: Chemical composition, Chromolaena odorata, Essential oils, Eucalyptus saligna, LD_50, Rhipicephalus lunulatus, ticks

Introduction

Dans de nombreuses régions d'Afrique en général et du Cameroun en particulier, l'élevage des petits ruminants constitue l'une des principales activités de production (Pamo et al 2002; 2003). Ces animaux offrent d'énormes avantages sur le plan zootechnique, économique et socio-culturel (Dubois et Hardouin 1988; Pamo et al 2003). Malheureusement, leur productivité est très faible surtout à cause de nombreux problèmes d'ordre sanitaire qui affectent leur croissance et leur reproduction. Parmi les pathologies rencontrées, les infestations par les parasites sont très accentuées, surtout en saison pluvieuse (Lhoste et al 1993). Les parasites externes en général et les tiques en particulier affaiblissent l'organisme en prélevant du sang et transmettent aux animaux de nombreuses maladies (cowdriose, theileriose, piroplasmose, babésiose, rickettsies…) le plus souvent difficiles à diagnostiquer (Lhoste et al 1993).

Le détiquage manuel ou l'utilisation des plantes médicinales locales sont les méthodes les plus utilisées chez les petits éleveurs tandis que l'application courante des acarides de synthèse est la méthode la plus utilisée dans les systèmes de production intensifs pour combattre ces ectoparasites (Lhoste et al 1993; Pamo et al 2003). Cependant, les conséquences sur l'homme et son environnement, la présence des souches d'acariens résistants aux acaricides ainsi que la rareté et le coût élevé des produits de bonne qualité sur les marchés locaux posent le problème de la recherche de solutions alternatives (Wharton 1976). Fort de ce constat, le recours à la phytothérapie par l'utilisation des huiles essentielles des plantes naturelles semble une solution moins coûteuse avec peu, sinon pas d'impact sur l'environnement.

Certaines plantes contiennent dans leurs organes (feuilles, fruits, fleurs…) des substances à propriétés thérapeutiques et antiparasitaires (tanins, flavonoïdes, alcaloïdes…) (Lhoste et al 1993; Pamo et al 2003). Les huiles essentielles d'un nombre d'entre elles sont dotées de toute une gamme de propriétés biologiques (acaricide, insecticide, bactéricide, fongicide…) et ont déjà fait l'objet d' études phytochimiques et biologiques (Pamo et al 2002; 2003; Ling et al 2003). C'est le cas de Chromolaena odorata (L.) King and Robins (Eupatorium odoratum L.) qui est une adventice exotique, extrêmement envahissante et nuisible du milieu tropical. La composition chimique et l'efficacité insecticide, antimicrobienne et fongicide de son huile essentielle a été étudiée par Iwu et Chiori (1984), Bamba et al (1993), Chowdhury, (2002) et Ling et al (2003). De même, la composition chimique et l'efficacité antibactéricide de l'huile essentielle des feuilles d' Eucalyptus saligna Smith., qui est un arbre très répandu au Cameroun et ayant de multiples usages notamment dans l'industrie du bois a été étudiée par Cimanga et al (2002).

L'objectif principal de ce travail est d'étudier la composition chimique et l'effet acaricide des huiles essentielles des feuilles de Chromolaena odorata (L.) King and Robins (Eupatorium odoratum L.) et Eucalyptus saligna Smith., sur les tiques Rhipicephalus lunulatus Neumann, ectoparasites de la chèvre naine de Guinée à Dschang dans l'Ouest-Cameroun.

Matériel et Méthodes

Récolte des plantes, extraction et analyse chimique des huiles essentielles

Les feuilles de Chromolaena odorata et d'Eucalyptus saligna ont été récoltées séparément entre mars et avril 2001 au Campus de l'Université de Dschang et ses environs. Elles ont été acheminées au Laboratoire de Phytobiochimie de l'Université de Yaoundé I où l'extraction des huiles essentielles a eu lieu.

L'extraction des huiles essentielles a été effectuée par hydrodistillation à l'aide d'un appareil de type Clevenger et a été effectuée telle que décrite par Pamo et al (2003). Les rendements des huiles essentielles sèches étaient calculés par rapport au poids du matériel végétal sec en utilisant la formule suivante:

L'analyse chimique des huiles essentielles s'est faite par chromatographie en phase gazeuse (CPG) et par couplage chromatographie en phase gazeuse / spectrométrie de masse (GPG / SM). L'identification des composés a été faite par comparaison de leurs indices de rétention à ceux de la littérature (Jennings et Shibamoto 1980) et confirmée par le spectre de masse.

Identification des tiques

Quelques tiques, récoltées sur les chèvres naines de Guinée à la Ferme d'Application et de Recherche (FAR) de l'Université de Dschang ont été fixées à l'acétate d'éthyle et identifiées. La clé de détermination utilisée à été celle proposée par Walker et al (2002) pour l'identification des tiques du genre Rhipicephalus.

Récolte des tiques

La récolte des tiques a été effectué telle que décrite par Pamo et al (2003). Après cela, les tiques étaient ramenées au laboratoire, dans des boîtes de Pétri en plastique perforées de petit trous (pour aération) où elles étaient sélectionnées en fonction de la taille (4,2 ± 0,4mm) et du poids (0,05 ± 0,01g) en vue de leur utilisation pour les essais.

Préparation des différentes doses pour les bioessais

Après plusieurs tests préliminaires, les doses ont été choisies de telle sorte que chaque concentration soit le double de la précédente. Pour chacune des huiles obtenues, quatre doses ont été préparées en diluant chaque fois dans 1ml de chloroforme les volumes respectifs de 5, 10, 20 et 40 µl de produit déshydraté. La solution était homogénéisée par agitation. A l'aide d'une seringue, chacune des solutions ainsi préparées était uniformément répandue sur une rondelle de papier filtre de type Watman N°1 de 9 cm de diamètre (63,6 cm²) posée dans une boîte de Pétri de même diamètre pour obtenir respectivement après évaporation complète du solvant les doses de 0,08; 0,16; 0,31 et 0,63µl/cm² d'huile essentielle. La cinquième dose était constituée uniquement du solvant et servait de dose témoin.

Etude de la toxicité par contact des huiles essentielles

Les tests d'évaluation de la toxicité par contact des huiles étaient réalisés en infestant les boîtes de Pétri préalablement préparées, des tiques sélectionnées pour les bioessais. Ainsi, chaque boîte recevait 10 tiques fraîchement récoltées sur les chèvres. Quatre répétitions étaient effectuées pour chaque dose. Le nombre de tiques mortes était compté toutes les 24 heures pendant les 8 jours que durait chaque essai et le taux de mortalité était calculé en utilisant la formule d'Abbott (1925).

où:    Mo = mortalité enregistrée dans les lots traités (%)
        Me = mortalité enregistrée chez les témoins (%)
        Mc = mortalité corrigée (%)

Analyse des données

Les données obtenues ont été soumises à l'analyse de variance (Mc Clave et Dietrich II 1979) après correction des mortalités observées par rapport à celles des témoins et les différences entre les traitements quand elles existaient étaient séparées par le test de la plus petite différence significative. La régression du logarithme de la dose en fonction des probits des mortalités a permis de déterminer la DL₅₀.

Résultats

Les rendements d'extraction des huiles essentielles étaient de 0,06% et 0,85% respectivement pour les feuilles de Chromolaena odorata et d' Eucalyptus saligna. Les principaux constituants chimiques de ces huiles essentielles sont indiqués dans le tableau 1. Il ressort de ce tableau que l'huile essentielle d' Eucalyptus saligna est majoritaire en a-Pinène (29,5%), y-Terpinéol (9,61%) et p-Cymène (9,09%) tandis que celle de Chromolaena odorata est plus riche en Bicyclogermacrène (12,5%), Géigérène (11,8%), et b-Farnesène (9,98%) et a-Pinène (9,36%).

Le tableau 2 présente les pourcentages des mortalités cumulées corrigées de Rhipicephalus lunulatus soumises aux différentes doses (en ml/cm²) des huiles essentielles de Chromolaena odorata et d' Eucalyptus saligna en fonction du temps. On observe que le pourcentage de mortalités cumulées des tiques croît avec la dose des huiles essentielles testées au cours du temps. La mortalité maximale (100%) des tiques avec la plus forte dose (0,63 ml/cm²) a été atteinte le sixième jour pour les huiles essentielles de Chromolaena odorata et d' Eucalyptus saligna. La dose 0,31 ml/cm² a causé 100% et 87,5% de mortalité respectivement avec les huiles essentielles des feuilles de Chromolaena odorata et d' Eucalyptus saligna au sixième jour d'exposition. Les huiles essentielles testées sont donc toxiques pour Rhipicephalus lunulatus. Cependant l'huile de Chromolaena odorata apparaît plus toxique que celle d' Eucalyptus saligna.

Les résultats de l'analyse de variance des données de mortalité journalière cumulées en fonction de la dose des huiles essentielles (Tableau 2) ont montré des différences significatives (p< 0,05) entre les traitements. A la fin du deuxième jour, les mortalités observées dans le lot témoin étaient significativement (p< 0,05) différentes de celles observées avec la plus faible dose (0,08 ml/cm²) pour les huiles de Chromolaena odorata et Eucalyptus saligna. La plus forte dose (0,63 ml/cm²) pour les deux huiles a causé significativement (p< 0,05) plus de mortalité que la plus faible (0,08 ml/cm²). Des différences de mortalités significatives (p< 0,05) étaient observées dans tous les lots traités à l'huile essentielle de Chromolaena odorata contrairement à celle d' Eucalyptus saligna dont les doses 0,08 et 0,16 ml/cm² n'étaient pas significativement (p> 0,05) différentes jusqu'au troisième jour d'exposition. Le quatrième jour, tous les lots traités à l'huile d' Eucalyptus saligna étaient significativement (p< 0,05) différents entre eux tandis que les doses 0,08 et 0,16 µl/cm² ne présentaient pas de différences de mortalité significatives (p>0,05) pour l'huile de Chromolaena odorata. Le cinquième jour, les doses 0,16 et 0,31 µl/cm² ne présentaient pas de différences de mortalité significatives (p< 0,05) pour l'huile de Chromolaena odorata. Par contre, toutes les doses étaient significativement (p< 0,05) différentes entre elles pour l'huile d' Eucalyptus saligna. Le septième jour, on observait toujours des différences de mortalité significatives (p< 0,05) dans tous les lots traités à l'huile d' Eucalyptus saligna alors que les fortes doses (0,31 et 0,63 µl/cm²) avaient atteint les mortalités maximales pour l'huile de Chromolaena odorata. Le huitième jour, les résultats observés du lot témoin étaient toujours les plus faibles et significativement (p< 0,05) différents de ceux des lots traités aux huiles essentielles. Les fortes doses (0,31 et 0,63 µl/cm²) ont causé significativement (p< 0,05) plus de mortalités que les faibles doses (0,08 et 0,16 µl/cm²).

La transformation des pourcentages de mortalité après deux jours d'exposition en probits (Tableau 3) et la régression de ces données en fonction du logarithme de la dose des huiles essentielles a permis d'obtenir les équations suivantes:

Y = 1,438 x + 5,588 ( R² = 0,98)  Chromolaena odorata

Y = 1,349x + 5,243 (R² = 0,96)  Eucalyptus saligna

Les DL₅₀ déterminées à partir de ces équations étaient de 0,08 µl/cm² pour l'huile essentielle des feuilles de Chromolaena odorata et 0,12 µl/cm² pour celle d' Eucalyptus saligna. Ces résultats montrent que l'huile de Chromolaena odorata est plus toxique que celle d' Eucalyptus saligna.

Discussion

Le rendement d'extraction obtenu avec les feuilles d' Eucalyptus saligna (0,85%) est largement supérieur à celui obtenu par Pamo et al (2002; 2003) respectivement avec les feuilles d' Ageratum houstonianum (0,2%), les feuilles (0,38%) et les extrémités fleuries de (0,27) Cupressus lusitanica. Par contre, le rendement obtenu avec les feuilles de Chromolaena odorata (0,06%) est faible par rapport aux résultats de ces mêmes auteurs.

L'analyse chimique de ces huiles essentielles montre que le composé majoritaire dans l'huile essentielle d' Eucalyptus saligna était l'a-Pinène (29,5%). Des observations similaires ont été faites par Pamo et al (2003) avec les huiles essentielles des feuilles et extrémités fleuries de Cupressus lusitanica et par Cimanga et al (2002) avec les feuilles de huit espèces d'Eucalyptus. Par contre le Bicyclogermacrène (12,5%) était le composé majoritaire dans les huiles essentielles de Chromolaena odorata. Les huiles essentielles de Chromolaena odorata ont été plus riches en monoterpènes oxygénés, ce qui concorde avec les résultats de Chowdhury (2002) et de Ling et al (2003) alors que celles d' Eucalyptus saligna sont plus riches en monoterpènes hydrocarbonés. La toxicité de ces huiles essentielles à l'égard de Rhipicephalus lunulatus pourrait être attribuée a ces composés dont les pouvoirs antimicrobiens, insecticides, fongicides et bactéricides ont été démontrés par de nombreux auteurs (Kambu et al 1982; Bamba et al 1993; Taylor et Vickery 1995; Obeng-Ofori et al 1997; Oyedeji et al 1999; Cimanga et al 2002; Ling et al 2003). En effet, d'après les travaux de Obeng-Ofori et al (1997), le 1-8 cineole au contact avec les insectes agit en bloquant la synthèse de l'hormone juvénile. Il inhibe l'acétyl-chlolinestérase en occupant le site hydrophobique de cet enzyme qui est très actif. Il inhibe également le développement des œufs, des larves et de la nymphe. Cependant cette activité ne saurait être attribuée aux seules activités des monoterpènes hydrocarbonés et/ou des monoterpènes oxygénés mais, elle pourrait aussi être due à la présence des sesquiterpènes hydrocarbonés et/ou oxygénés à l'instar du Géigérène pour Chromolaena odorata et du y-Terpinéol pour Eucalyptus saligna.

Les DL₅₀ obtenues avec les huiles essentielles de Chromolaena odorata (0,08 µl/cm²) et Eucalyptus saligna (0,12 µl/cm²) étaient inférieures à celles obtenues par Pamo et al (2003) avec les feuilles (0,16 µl/cm²) et les extrémités (0,16 µl/cm²) de Cupressus lusitanica et inférieur aux résultats de Pamo et al (2002) avec les feuilles de Ageratum houstonianum (0,03 µl/cm²).

Conclusion

• Les résultats de ces travaux montrent que les huiles essentielles des feuilles de Chromolaena odorata et d' Eucalyptus saligna sont toxiques sur Rhipicephalus lunalatus, ectoparasite de la chèvre naine de Guinée.

• Le pourcentage des mortalités cumulées observé croît avec la dose des huiles essentielles au cours du temps. Les DL₅₀ observées après deux jours d'exposition étaient de 0,08 µl/cm² pour l'huile de Chromolaena odorata et 0,12 µl/cm² pour celle d' Eucalyptus saligna.

• L'huile essentielle des feuilles de Chromolaena odorata s'est montrée plus toxique que celle d' Eucalyptus saligna.

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