Les huiles essentielles : méthodes de production, composition et applications

Aromathérapie, cosmétiques, alimentation, « biopesticides »… Ces dernières années, les huiles essentielles font l’objet d’un vrai engouement pour un large éventail d’applications, et voient leur production grimper en flèche. Quelles sont les huiles essentielles les plus vendues, comment sont-elles fabriquées et que contiennent-elles ? L’essentiel sur ces huiles, dans cet article !

I. LA PRODUCTION MONDIALE D’HUILES ESSENTIELLES EST EN PLEIN ESSOR

1. Le vent en poupe

L’utilisation des huiles essentielles remonte à plusieurs millénaires, comme l’attestent les parfums retrouvés dans de nombreuses fouilles archéologiques égyptiennes. Le XIX^ème siècle marque le début de leurs applications industrielles (Brud, 2020).  Mais ce n’est que récemment que la production d’huiles essentielles a connu un réel essor, profitant d’une aspiration légitime des citoyens à utiliser des produits sains, naturels et écologiques, et de la demande croissante d’arômes et de parfums par les industries.

Les estimations diffèrent, mais on retiendra que la production mondiale aurait triplé entre 1990 (environ 45 000 Tonnes) et 2017 (environ 150 000 Tonnes), pour représenter un marché d’environ 6 milliards de dollars (Onder, 2018). Une étude récente prévoit que celle-ci devrait continuer à augmenter de façon significative, sous l’effet d’une demande mondiale croissante qui s’élèverait à 473 000 Tonnes en 2027 (Ferraz, 2022a).

La France est en première ligne sur ce marché, puisqu’elle était en 2019 le troisième pays exportateur et importateur mondial d’huiles essentielles (en valeur), derrière les États-Unis et l’Inde (FranceAgriMer, 2020). Les huiles essentielles représentent un secteur porteur, contribuant à maintenir des activités dans certains territoires ruraux. Selon le syndicat de la filière, le seul secteur « lavande et lavandin », génèrerait ainsi plus de 9 000 emplois directs et plus de 17 000 emplois indirects issus de l’activité touristique et de la production de miel (PPAM, 2021).

2. Orange, menthe des champs et citron en tête

Sur les 3 000 huiles essentielles connues, environ 150 sont commercialisées sur les marchés mondiaux (Onder, 2018). La première en tonnage est l’huile essentielle d’orange, suivie de la menthe des champs et du citron (FranceAgriMer, 2020). Celles-ci représentent à elles trois, plus des deux tiers de la production mondiale d’huiles essentielles.

Du fait de la croissance continue de la demande, de nombreux pays se sont lancés dans l’aventure. Le Brésil est aujourd’hui le plus gros producteur d’huile essentielle d’orange, l’Inde pour la menthe, l’Argentine pour le citron, la Chine pour l’eucalyptus, l’Australie pour l’arbre à thé ou encore Madagascar pour le clou de Girofle.

La France produit quant à elle environ 80 huiles essentielles sur son territoire métropolitain (lavandin, lavande, sauge clarée, pin maritime, fenouil amer, cyprès de Provence, etc.) et en outre-mer (géranium, ylang-ylang, bois d’inde, bois de rose, bois de santal, etc.) (FranceAgriMer, 2020). Elle est le leader mondial pour le lavandin, dont la production a dépassé le seuil des 2 000 Tonnes en 2020, soit 40 % de plus qu’en 2019 (FranceAgriMer, 2021) ! Et si la Bulgarie est désormais le premier producteur mondial d’huile essentielle de lavande, la France reste la référence en termes de qualité et de traçabilité pour les grands noms de la parfumerie, de l’aromathérapie et de la pharmacie.

TOP 10 des productions d’huiles essentielles au niveau mondial – Source : Estimations FranceAgriMer à partir d’enquêtes d’experts

3. L’agro-alimentaire, première destination des huiles essentielles

Mais à quoi sont destinées ces huiles essentielles ? Avant tout, au secteur agro-alimentaire (environ 35 % du marché, voir graphique ci-après). Ça vous surprend ? Pourtant, le plus célèbre soda du monde ne le serait peut-être pas sans les quelques gouttes d’huiles essentielles d’orange, citron, muscade, coriandre, néroli et cannelle qu’il contient (Thisamericanlife.org, 2011). Et outre les boissons gazeuses, les huiles essentielles sont utilisées comme arômes, colorants ou conservateurs dans un grand nombre d’aliments, tels que les boissons alcoolisées, les confiseries, les desserts ou les plats préparés industriels (Kehal, 2013 ; Onder, 2018).

Les huiles essentielles trouvent également des débouchés dans l’industrie cosmétique (comme parfum ou produit antibactérien dans les produits d’hygiène, le maquillage, etc.), dans les produits ménagers (comme parfum dans les lessives et détergents) et dans le secteur pharmaceutique, en tant que substance active.Produits

Elles sont aussi le pilier de l’aromathérapie (utilisation médicale des huiles essentielles), qui ne représente encore qu’un marché de niche mais qui connait un vrai engouement depuis la fin du XX^ème siècle, profitant à la fois de la percée des médecines naturelles et de l’inquiétude du public envers l’allopathie (médecine classique). En France, on estime à 14 millions le nombre de flacons d’huiles essentielles pures vendues au détail au cours de l’année 2016 (PPAM de France et Consortium HE, 2021), les plus vendues étant l’arbre à thé, le Ravintsara, la lavande, la menthe poivrée et la Gaulthérie (FranceAgriMer, 2021).

4. Les huiles essentielles comme biopesticides

Au-delà des secteurs évoqués ci-avant, de nouvelles applications apparaissent continuellement, telles que l’utilisation dans des procédés industriels comme produit anti-corrosion. Les huiles essentielles, de même que d’autres produits issus des végétaux, commencent également à être employées en tant que pesticides. Elles contiennent un concentré de substances chimiques issues des plantes, que ces dernières ont développé durant 400 millions d’années d’évolution pour se défendre contre les parasites et les prédateurs.

Utiliser des produits à base de plantes comme alternatives aux pesticides de synthèse présenteraient plusieurs avantages (Pino-Otin, 2019). Tout d’abord, ces « biopesticides » sont moins chers et plus sûr pour les agriculteurs lors de leur manipulation. Ensuite, en raison de leur origine naturelle, ils sont considérés comme moins nocifs pour l’environnement que les pesticides chimiques (moindre toxicité pour les organismes non ciblés et dégradation rapide). Enfin, contrairement aux pesticides conventionnels qui sont basés sur un seul composé actif, les formulations à base de plantes ont des chimies plus complexes qui devraient limiter le développement de la résistance des organismes nuisibles.

Pour ces raisons, les huiles essentielles ont été largement testées ces dernières années comme alternatives aux insecticides chimiques, avec des résultats prometteurs (Pavela et Benelli, 2016). Des études scientifiques ont également mis en évidence une toxicité d’un large éventail d’huiles essentielles contre des escargots hôtes du schistosome, un vers plat parasite responsable de 280 000 décès chaque année (Pereira, 2020). On peut également citer les exemples de l’huile essentielle d’orange, autorisée en France en tant qu’insecticide et acaricide (acariens), de l’huile de clou de girofle, toxique contre le champignon Glomerella cingulata responsable de la pourriture du raisin mûr (voir photo ci-dessus / Gündel, 2019), ou de l’huile essentielle de poivrier à épis crochu, efficace dans le traitement et la prévention des maladies dans les fermes piscicoles (Miura, 2021).

II. LA FABRICATION DES HUILES ESSENTIELLES : UN PROCÉDÉ SANS UTILISATION DE PRODUITS CHIMIQUES

1. Trois méthodes pour extraire l’essence de la plante

Pour interagir avec leur environnement, les plantes fabriquent des molécules chimiques appelés « métabolites secondaires ». Contrairement aux métabolites primaires, les métabolites secondaires ne sont pas directement impliqués dans les processus vitaux de base tels que la croissance, la division cellulaire, la respiration, la photosynthèse et la reproduction. Ils n’en sont pas moins essentiels puisqu’ils permettent à la plante de se défendre contre les prédateurs et les agents pathogènes (« microbes »), d’agir contre d’autres plantes en compétition, d’attirer des pollinisateurs ou de disséminer des graines.

Produire de l’huile essentielle, c’est extraire les métabolites secondaires volatils (= ceux qui s’évaporent facilement) présents dans l’un des organes de la plante (feuilles, graines, bourgeons, fleurs, écorce, bois, racines, fruits, etc.) pour obtenir un produit odorant concentré de composition complexe.

Il existe différentes méthodes permettant d’extraire ces composés. Parmi ces méthodes, la pharmacopée n’en retient que trois pour obtenir un produit qui pourra être appelé huile essentielle (Poirot, 2016) :

1. la distillation à la vapeur d’eau : c’est le processus le plus employé car il est adapté à une grande variété d’espèces végétales et à une grande variété d’organes (ex. : huiles essentielles de lavande, lavandin, camomille, géranium, eucalyptus, etc.) ;

2. la distillation sèche : utilisée spécifiquement pour les résineux (ex. : huiles essentielles de sapin, épicéa, etc.) ;

3. l’expression à froid : procédé mécanique réservé aux agrumes (ex. : huiles essentielles d’orange, citron, pamplemousse, etc.), consistant à extraire l’essence des fruits en pressant mécaniquement les zestes.

Ces trois méthodes ne font appel à aucun produit chimique. En cas d’emploi d’un solvant lors de la distillation (hexane, éther, etc.) ou de tout autre méthode d’extraction, on ne parlera alors plus d’« huiles essentielles » mais d’« extraits végétaux » qui peuvent porter différents noms selon les procédés successifs qui leur sont appliqués : concrètes, absolues, résinoïdes, oléorésines, etc.

Deux définitions officielles d’une huile essentielle

La définition de la Commission de la pharmacopée européenne : « Produit odorant, généralement de composition complexe, obtenu à partir d’une matière première végétale botaniquement définie, soit par entraînement à la vapeur d’eau, soit par distillation sèche, soit par un procédé mécanique approprié sans chauffage. »
-La définition de l’Agence Européenne des Produits Chimiques (ECHA) : « Une huile essentielle est définie comme une partie volatile d’un produit naturel, qui peut être obtenue par distillation, distillation à la vapeur ou expression dans le cas d’agrumes. Elle contient principalement des hydrocarbures volatils. Les huiles essentielles sont dérivées de diverses sections de plantes. L’huile est « essentielle » dans le sens où elle comporte une odeur distinctive, ou essence de la plante. »

2. L’hydrolat, sous-produit de la distillation

Pour mieux comprendre le processus de fabrication des huiles essentielles, prenons le cas courant de la distillation à la vapeur d’eau, appliqué à l’exemple de la lavande (Franceculture.fr, 2021). Comme illustré dans le schéma ci-après, les métabolites secondaires volatils (souvent appelés « molécules aromatiques ») sont extraits des fleurs de lavande par la vapeur d’eau qui les traverse dans un alambic (étape 3 du schéma). Le mélange gazeux est ensuite condensé dans un serpentin entouré d’eau froide (étape 4). Devenu liquide, il se déverse dans un essencier où il décante (étape 5). Les composés volatils extraits des plantes, peu solubles dans l’eau et plus légers, surnagent pour devenir ce qu’on appelle l’huile essentielle, tandis que l’eau de la distillation au fond de la cuve est appelée hydrolat.

Les hydrolats, qui prennent le nom d’ « eaux florales » dans le cas de la distillation de fleurs, ont longtemps été ignorés et classés comme déchets du processus de distillation. Même s’ils sont beaucoup moins concentrés que les huiles essentielles, leurs propriétés sont aujourd’hui davantage reconnues et valorisées, dans une logique d’économie circulaire (Ferraz, 2022b).

III. LES HUILES ESSENTIELLES, UN COCKTAIL DE MOLÉCULES ACTIVES

1. Plusieurs dizaines de molécules dans une huile essentielle

Un médicament contient un seul principe actif, c’est-à-dire une seule substance ayant un effet curatif ou préventif précis dans l’organisme (ex. : le paracétamol, le diclofénac, la pénicilline, etc.). A l’opposé, une huile essentielle est un assemblage de plusieurs dizaines de molécules actives, à des concentrations jusqu’à 100 fois plus importantes que dans les plantes d’où elles sont extraites (Lebon, 2020). Ces molécules appartiennent à différentes familles chimiques (terpènes, alcools, aldéhydes, cétones, esters, phénols, etc.) et ont chacune leur spécificité. C’est cette complexité qui explique la multiplicité des usages et des effets thérapeutiques d’une huile essentielle donnée.

Dans la composition d’une huile essentielle, on distingue un ou plusieurs composés majoritaires ainsi qu’un grand nombre de composés à l’état de trace. Par exemple, l’huile essentielle d’arbre à thé (voir illustration ci-dessous) contient majoritairement du Terpinène-4-ol et du γ-Terpinène mais aussi une multitude d’autres molécules telles que le terpinolène, le limonène ou le globulol (Wikipedia.org, 2022).

Les huiles essentielles sont-elles grasses ?

Contrairement à ce que leur appellation semble indiquer et à l’inverse des huiles végétales (ex. : huile de tournesol ou d’olive), les huiles essentielles ne contiennent pas de corps gras, hormis des traces de cire pour les roses ou pour certaines agrumes. L’attribution du terme « huile » tient en réalité au fait que les huiles essentielles sont lipophiles, c’est-à-dire peu solubles dans l’eau mais totalement solubles dans les composés huileux ou les solvants organiques (Lebon, 2020).

2. Plusieurs types d’huiles essentielles pour une même espèce végétale

La composition d’une huile essentielle dépend bien sûr de l’espèce végétale et de l’organe producteur (fleur, feuille, graine, etc.). Mais elle dépend également du mode de culture, de la zone géographique de récolte, du stade de développement des plantes (Guinoiseau, 2011), du phénotype (caractères observables issus du programme génétique de la plante) et de la méthode d’extraction. Deux huiles essentielles issues d’un même organe d’une même espèce végétale peuvent donc avoir une composition biochimique différente, et donc potentiellement des effets (notamment thérapeutiques) différents.

Pour cette raison, les aromathérapeutes ont instauré la notion de chémotype (ou chimiotype). Le chémotype est une référence précise qui indique le composant biochimique (= molécule) majoritaire ou distinctif présent dans l’huile essentielle (Penntybio.com, 2022). Ce composant distinctif possède également une valeur thérapeutique forte. Cette notion est donc primordiale pour anticiper les indications et les risques toxiques d’une huile essentielle.

L’exemple des quatre chémotypes d’huiles essentielles de Thym vulgaire présenté ci-dessous est très parlant. Alors que l’usage du « thym à thujanol » est conseillé pour certaines pathologies hépatiques (foie), le « thym à thymol » est au contraire proscrit en cas d’insuffisance hépatique (Aroma-zone.com, 2022 et Aude-maillard.fr, 2019).

Cet exemple illustre également les nombreuses vertus mais aussi les potentiels effets toxiques de ces huiles essentielles sur le vivant. Se pose alors une question : bien que d’origine naturelle, les huiles essentielles présentent-elles un risque écotoxicologique pour l’environnement ? Et plus largement, la croissance effrénée de leur production est-elle susceptible d’affecter les écosystèmes ?

Source : https://ecotoxicologie.fr/