Valorization of biodiversity phytochemistry, biological activities of two wild olive subspecies
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Setif 1 University - Ferhat ABBAS , Faculty of Nature and Life Sciences
Abstract
As part of the valorization of natural resources “wild and endemic plants”, two subspecies of the wild olive trees that have been inventoried in Algeria, one of which is commonly referred to Oleaster "Olea europaea L.var. sylvestris", spreads mainly in the northern region, and the other is known as ālew or āliwan among the Tuareg Berbers "Olea europaea subsp. laperrinei", spreads in the central Sahara. The first part deals with physio-anatomical mechanisms developed to adapt to their environmental conditions. The histological study and the physiological parameters measured revealed that the laperrine olive tree exhibited significant anatomical and physiological changes compared to the Oleastre tree. The second part focuses on studying of phenolic profiles of aqueous and methanolic leaf extracts from the two subspecies by high-performance liquid chromatography analysis which allowed the identification of several phenolic compounds with oleuropein as the main compound in all extracts, with Saharan subspecies extracts showing a higher level. All the extracts showed significant antiradical activity, but a high value was detected in the Saharan subspecies extracts with an IC50 value near to those exerted by the butylated hydroxytoluene, Methanol was found as a better extraction solvent than water. The third part relates to a phytochemical study and the antibacterial activity of the two essential oils, the gas Chromatography coupled with flame ionization detector analysis revealed the identification of 31 compounds where α-pinene main components in Olea europaea subsp. laperrinei volatile oil and 29 compounds with nonanal as major constituents in the Oleaster, both volatile oils showed an efficient antibacterial activity, with the endemic one has a higher range of inhibition, in which P. aeruginosa is the sensitive strain and K. pneumoniae is the resistant one. The last part is based on the valorization of the nutritional value of their extra virgin olive oils, through their chemical analysis, and their therapeutic value through their antibacterial activity. The results allowed the detection of 22 components in Olea europaea L.var. sylvestris oil, with squalene, oleic acid, palmitic acid, linoleic acid, as predominant components, while 14 components were identified in the endemic one, in which palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, squalene were the main components. Unsaturated fatty acids represented the dominant class in the two oils, where the linoleic acid was apparent by high percentage and significant amount for the first time comparable with the previous study that was conducted on olive oil. In addition, the results indicate that the effect of the two extra virgin oils on gram positive bacteria is greater than on gram negative bacteria, with Olea europaea subsp. laperrinei oil exhibited the highest range of inhibition with all bacterial strains tested.
Description
Dans le cadre de la valorisation des ressources naturelles « plantes sauvages et endémiques », deux sous espèces d'olivier sauvage ont été inventoriées en Algérie, dont l'une est communément appelée Oleaster "Olea europaea L.var. sylvestris", principalement distribuée dans la région du nord, et l'autre est connue sous le nom d'ālew ou d'āliwan chez les Berbères touaregs "Olea europaea subsp. laperrinei", répartie dans le Sahara central.La première partie de l'étude est basée sur leurs mécanismes physio-anatomiques développés pour s'adapter à leurs conditions environnementales. L'étude histologique et les paramètres physiologiques mesurés ont révélé que l'olivier de Laperrine présente des changements physio-anatomiques significatifs par rapport à l'olivier Oléastre. La deuxième partie s'est concentrée sur la détermination des profils phénoliques des extraits aqueux et méthanoliques des feuilles des deux sous-espèces par l’analyse de Chromatographie liquide à haute performance qui a permis l'identification de plusieurs composés phénoliques, l'oleuropéine étant le composé principal dans tous les extraits, les extraits de la sous espèces sahariens montrant un niveau plus élevé. Tous les extraits ont montré une activité anti-radicalaire significative et les valeurs élevées ont été détectée dans les extraits de la sous-espèce saharienne avec une valeur IC50 proche de celle de hydroxytoluène butylé, le méthanol s'est révélé être un meilleur solvant d'extraction que l'eau. La troisième partie, concerne une étude phytochimique et l’évaluation de l'activité antibactérienne des deux huiles essentielles, l'analyse de chromatographie en phase gazeuse couplée à un détecteur à ionisation de flamme a révélé l'identification de 31 composés dont le quel α-pinène est le composant majoritaire dans Olea europaea subsp. laperrinei et 29 composés ont été détectés chez l'Oleaster dont le nonanal est le principal constituant. Les deux huiles volatiles ont montré une activité antibactérienne efficace, tandis que l'huile de la sous espèces endémique a un effet d'inhibition plus élevée, dans laquelle P. aeruginosa est la souche sensible tandis que K. pneumoniae est la résistante. La dernière partie est basée sur la valorisation de la valeur nutritionnelle de leurs huiles d'olive extra vierges, à travers leur analyse chimique, et de leur valeur thérapeutique à travers leur activité antibactérienne. Les résultats ont permis la détection de 22 composants dans l'huile d’Olea europaea L.var. sylvestris, avec le squalène, l'acide oléique, l'acide palmitique, l'acide linoléique, comme composants prédominants, tandis que 14 composants ont été identifiés dans la sous-espèces endémique, dans lesquels l'acide palmitique, l'acide linoléique, l'acide oléique et le squalène étaient les principaux composants. Les acides gras insaturés représentaient la classe dominante dans les deux huiles, où l'acide linoléique était apparent par cette quantité significative pour la première fois comparable à l'étude précédente menée sur l'huile d'olive. De plus, les résultats indiquent que l’effet des deux huiles extra vierges sur les bactéries gram positives est plus important que sur les bactéries gram négatives, l'huile d’Olea europaea subsp. laperrinei a présenté la gamme d'inhibition la plus élevée avec toutes les souches bactériennes testées.