Une plante ne se résume pas à son nom botanique.
Derrière une feuille, une fleur, une écorce ou une résine se cache un assemblage parfois très complexe de molécules : terpènes, flavonoïdes, polyphénols, alcaloïdes, pigments, acides organiques, sucres ou composés aromatiques.
La phytochimie est la discipline qui étudie ces substances produites par les végétaux. Elle cherche à déterminer :
- quelles molécules sont présentes ;
- en quelles concentrations ;
- comment elles varient selon l’espèce, l’origine ou la récolte ;
- comment elles sont modifiées par l’extraction, la transformation et le stockage ;
- et ce qu’elles peuvent nous apprendre sur l’identité, la qualité ou l’authenticité du produit.
POURQUOI LES PLANTES PRODUISENT-ELLES AUTANT DE MOLÉCULES ?
Les végétaux produisent d’abord des molécules indispensables à leur croissance : sucres, acides aminés, lipides ou protéines.
Ils synthétisent également une très grande diversité de métabolites spécialisés, autrefois appelés « métabolites secondaires ». Ces substances participent notamment à :
- la défense contre les insectes et les microorganismes ;
- la protection contre les rayonnements ultraviolets ;
- l’attraction des pollinisateurs ;
- la communication avec leur environnement ;
- l’adaptation au stress hydrique, thermique ou biologique.
Ce sont souvent ces mêmes molécules que nous recherchons pour leur odeur, leur couleur, leur saveur, leur activité biologique ou leurs propriétés technologiques.
COMMENT ANALYSE-T-ON CETTE COMPLEXITÉ ?
Il n’existe pas une technique universelle capable de tout révéler.
La GC-FID et la GC-MS sont particulièrement adaptées aux molécules volatiles des huiles essentielles, des arômes et des extraits parfumants.
La HPLC permet d’étudier des substances moins volatiles ou thermosensibles, comme certains polyphénols, flavonoïdes, pigments, alcaloïdes ou principes amers.
La spectroscopie infrarouge fournit rapidement une empreinte globale de la matière. L’UV-visible, la polarimétrie, la colorimétrie, la densité et l’indice de réfraction apportent des informations complémentaires.
L’enjeu n’est pas seulement d’accumuler des résultats. Il consiste à croiser les techniques pour donner une signification à la composition observée.
EN PARFUMERIE
La phytochimie permet de caractériser les huiles essentielles, absolues, concrètes, résinoïdes et extraits obtenus au CO₂ supercritique.
Elle aide à répondre à des questions très concrètes :
- L’extrait correspond-il bien à l’espèce botanique annoncée ?
- Quel est son chémotype ?
- Quels composés déterminent son profil olfactif ?
- Contient-il des marqueurs d’oxydation ou de vieillissement ?
- Sa composition est-elle compatible avec une origine naturelle ?
- Une dilution ou une substitution est-elle suspectée ?
- Quels allergènes doivent être déclarés ?
Deux matières portant le même nom commercial peuvent ainsi présenter des compositions et des intérêts olfactifs très différents.
EN COSMÉTIQUE
Les extraits végétaux sont employés pour leurs propriétés parfumantes, colorantes, antioxydantes, émollientes ou fonctionnelles.
L’analyse permet de contrôler leur identité, de doser certains constituants d’intérêt et de rechercher des substances indésirables. Elle contribue aussi à vérifier la reproductibilité des approvisionnements et à documenter les matières premières utilisées dans la formulation.
Mais la présence d’une molécule réputée active ne suffit pas, à elle seule, à démontrer l’efficacité du produit cosmétique fini. Cette efficacité dépend également de sa concentration, de sa stabilité, de sa biodisponibilité et de la formulation.
EN AGROALIMENTAIRE
Les molécules végétales participent à la saveur, à l’arôme, à la couleur et parfois à la conservation des aliments.
La phytochimie intervient notamment pour :
- caractériser un arôme ou un extrait ;
- identifier l’origine d’une note aromatique ;
- doser des pigments ou des composés phénoliques ;
- rechercher une adultération ;
- comparer différentes variétés ou origines géographiques ;
- suivre les effets du chauffage, du séchage ou du stockage.
Elle permet ainsi de passer d’une appréciation sensorielle — « fruité », « floral », « herbacé », « amer » — à une information chimique mesurable.
EN PHYTOTHÉRAPIE
Dans une matière végétale destinée à la phytothérapie, l’identification botanique est indispensable, mais elle ne suffit pas toujours.
La composition peut varier avec la partie de la plante utilisée, le stade de récolte, le terroir, le séchage, les conditions de conservation et le procédé d’extraction.
L’analyse phytochimique permet de rechercher des marqueurs caractéristiques, de doser certains constituants et de vérifier la constance entre plusieurs lots.
Elle contribue donc au contrôle de l’identité et de la qualité de la matière première. En revanche, elle ne démontre pas, à elle seule, l’efficacité clinique ni l’innocuité d’un produit : celles-ci doivent être établies par des données pharmacologiques, toxicologiques et cliniques appropriées.
UN EXEMPLE : LE THYM
Deux huiles essentielles issues de thyms peuvent porter des noms très proches tout en présentant des profils chimiques très différents.
L’une peut être dominée par le thymol, une autre par le linalol, le carvacrol ou le géraniol. Ces différences influencent leur odeur, leurs propriétés, leurs conditions d’utilisation et leur valeur commerciale.
La chromatographie ne se contente donc pas de confirmer la présence de « thym ». Elle révèle quel thym chimique nous avons réellement devant nous.
QUELLES SONT LES LIMITES ?
Une analyse n’est pertinente que si :
- l’échantillon est représentatif ;
- la méthode est adaptée aux molécules recherchées ;
- les limites de détection et de quantification sont maîtrisées ;
- des références fiables sont disponibles ;
- le résultat est interprété dans son contexte botanique et technologique.
Un chromatogramme n’est pas une conclusion automatique. C’est une somme d’informations qui doit être comparée, discutée et expliquée.
CE QUE NOUS RACONTENT LES MOLÉCULES
Les molécules d’une plante peuvent renseigner sur son identité, son origine, son chémotype, son mode d’extraction, son vieillissement et parfois sur une transformation ou une adultération.
La phytochimie rend visible ce que la plante ne montre pas : son identité chimique, son histoire et la qualité réelle de ce que nous utilisons.
Au Laboratoire Signatures, nous développons depuis 2002 des méthodes permettant d’établir ces signatures chimiques pour les huiles essentielles, extraits naturels, résines, gommes aromatiques, colorants et autres matières premières végétales.
POUR ALLER PLUS LOIN
- Organisation mondiale de la santé, Quality Control Methods for Herbal Materials, 2011.
- Muyumba N.W. et al., « Quality control of herbal drugs and preparations », Natural Products and Bioprospecting, 2021.
- Elshafie H.S. et al., « A Comprehensive Review on the Biological, Agricultural and Pharmaceutical Properties of Secondary Metabolites Based-Plant Origin », International Journal of Molecular Sciences, 2023.
- Dudareva N. et al., « Plant Volatiles: Recent Advances and Future Perspectives », Critical Reviews in Plant Sciences, 2006.
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