Pharm. Méd. Trad. Afr. 1997, Vol. 9, pp. 70-84.
VALORISATION CHIMIQUE DE QUELQUES ESPÈCES
AROMATIQUES ET MÉDICINALES DU CONGO
(Ageratum conyzoïdes L, Chromolaena odorata King et Robinson
Hyptis suaveolens Poit et Lippia l11ultitlora Moldenke).
BISSANGOU M.F. ct
OlJAMBA .J.M.
Laboratoire d'Etudes Physico-Chimiqucs
Faculté des Scienccs - Université M<lricll NGOUAI3J
B.P. 69, Br<Jzz<lville (CONGO)
1
t
Dans le cadre de la valorisation des planles aromatiques et médicinales, nous
avons mené une étude chimique de quatres espèces qui entrent clans la composition de
plusieurs remèdes traditionnels au Congo : Agemlillll CO!l\\'zoides L (ASTERACEAE),
1
Chromo/aena odorata King et Robinson (ASTEREACEAE), flyplis sualJeo/ens Poit
(LAMIACEAEA) et Lippia multif/ora Moldenkc (VERBENACEAE). Les résultats de
l'extractioll par hydrodistillation et de l'analyse chimique des huiles essentielles cie ces
espèces par CPG et éventuellement par la technique de couplage CrG/SM sont présentés
et discutés.
.
Mots clés : Ageratum conyzoides L, Chromo/ael/(f odomta King ct Robinson, Hyptis
suaveolens Poit et Lippia multiflora Moldenke, Huile essentielle, Composition chimique.
INTRODUCTION
Les espèces Ageratum conyzoïdes L, Chromo/aen(f oc!ow!a King et Robinson,
1..:
Hyptis suaveolens Poit et Lippia multiflora Moldenke occupent en Afrique une bonne
place dans les thérapeutiques traditionnels.
!
Le suc des feuilles fraîches écrasées de Ageratum conyzoides est utilisé dans le
traitement des maux d'yeux. Certaines tribus d'Afrique (Agnis et Ashantis) l'utilisent contre
les douleurs gastro-intestinales [1].
- 70-
1
L'espèce Chromolaena odorata est utilisée en infusion contre les menaces
d'avortement et également pour traiter la malposition utérine. Le suc des feuilles fraîches
passe pour cicatriser les blessures [2].
L'espèce Hyptis suaveolens est utilisée sous plusieurs formes : tisane, infusé,
décocté, cataplasme réalisé à partir des feuilles. Le décocté aqueux des' feuilles est
administré per os pour soigner l'asthme au Congo [3], les ictères, les hyperthermies, les
abcès du sein, les hémorroïdes, les candidoses bucco-anales et les oedèmes généralisées
au Bénin [4] ; les feuilles sont couramment consommées en boisson théiforme comme
antimigraineux, euphérique, béchique, excitant et fluidifiant des sécrétions bronchiques au
Sénégal [5,6]. Hyptis suaveolens est aussi utilisé pour ses propriétés bactéricides et
insectifuges [7,8].
L'espèce Lippia multiflora est d'utilisation fréquente en Afrique sous forme de
tisane, comme antipyrétique, contre la toux et les rhumes [1,3].
En vue de justifier l'utilisation traditionnelle de ces espèces ou de définir d'autres
domaines d'application de leurs extraits dans le cadre d'une stratégie globale de
valorisation des richesses naturelles végétales, nous avons entrepris d'identifier les
constituants chimiques de leurs huiles essentielles.
Pour chaque espèce, une étude de la variation individuelle du rendement et de la
composition chimique de l'huile essentielle a été réalisée en fonction du lieu et de la
période de récolte.
MATERIELS ET METHODES
Matériel végétal
Les échantillons de Ageratum conyzoïdes, Chromolaena odorata et Hyptis
suaveolens ont été récoltés dans le jardin du Rectorat de l'Université Marien NGOUABI
(Brazzaville, Congo), ceux de Lippia multiflora spontané proviennent des différentes
localités au Congo et ceux de Lippia multiflora cultivé du champ expérimental mis en
place pour les besoins de cette étude. L'identification de chaque espèce étudiée a été faite
par le Docteur J.M. MOUTSAMBOTE et un échantillon de chaque espèce déposé dans
l'herbier national au Centre d'Etudes des Ressources Végétales (C.E.R.V.E.) à Brazzaville.
Analyse chimique
Les échantillons d'huile essentielle sont analysés par CPG à l'aide d'un
- 71 -
chromatographe DELSI 330, couplé à un enregistreur-intégrateur ENICA 21, équipé de
deux colonnes de polarités différentes (Carbowas 20 M et av 101).
L'analyse est effectuée en injectant 1 ~l d'une solution d'huile essentielle à 10%
dans le pentane. L'analyse préliminaire des essences est réalisée par calcul des indices de
rétention de leurs constituants et par la méthode d'enrichissement [9-12].
L'identification des constituants est confirmée par couplage CPG/SM. L'appareil
utilisé est un modèle HEWLEIT-PACKARD de type 5970 ; équipé d'une colonne
capillaire greffée de type av 101 et d'un détecteur sélectif quadripolaire de type 5970
dans lequel le potentiel d'ionisation est fixé à 70 eV. Les spectres de masse obtenus sont
analysés et comparés à ceux donnés dans la littérature [12-14].
RESULTATS ET DISCUSSION
1. Espèce Ageratum conyzoïdes L.
Nous avons réalisé sur l'espèce une étude de la variation saisonnière de la teneur
en huile essentielle et de la composition chimique dans le but de déterminer la période de
récolte la plus favorable à l'extraction de l'huile essentielle de bonne qualité ou constituée
des composés majoritaires aux taux les plus élevés.
La teneur en huile essentielle varie de façon aléatoire entre 0,11 et 0,58% pour
les feuilles et entre 0,03 et 0,18% pour les racines, avec cependant une nette baisse de
rendement entre les mois de Mars et Mai, et de fort rendement entre Juin et Février.
Les
essences des
feuilles
et celles des
racines sont
qualitativement et
quantitativement comparables. Elles se composent essentiellement de deux constituants: -
le caryophyllène (1,2 à 25,1%) et le précocène (163,0 à 92,9%).
Les pourcentages des deux constituants largement majoritaires dans les feuilles et
les racines est illustrée par la figure 1.
.
Etant donné que la composition chimique de l'huile essentielle des feuilles est la
même que celle des racines, et que le rendement d'extraction des feuilles est trois fois plus
élevé que celui des racines, il est évident qu'il serait plus rentable d'extraire l'huile
essentielle des feuilles plutôt que des racines entre Juin et Février.
Comparé à quelques échantillons d'essences d'Ageratum conyzoïdes d'origines
diverses, l'échantillon du Congo se rapproche par sa composition chimique des variétés
- 72-
camerounaise [15] et nigériane [16], et indienne [17] on constate à l'analyse de ces
résultats, que le caryophyllène et les chromènes (figure 2) sont les constituants majeurs
de toutes ces essences.
Les chromènes ont déjà été identifiés dans des espèces de la famille des
Cypéraceae telle que Remirea, des Rutaceae, des Liliaceae, etc. Mais la grande majorité
des chromènes viennent de la famille des Astéraceae [18, 19].
Une analyse assez récente de la composition chimique d'une essence de Ageratum
houstonianum (Astéraceae) par MENUT et Coll [15] donne encore pour principaux
constituants: le caryophyllène (27,5%), le précocène 1 (32,0%) et le précocène II (24,0%).
2. Espèce Chromolaena odorata
L..
Nous avons analysé les extraits d'un échantillon de forêt et avons étudié la
variation de la teneur en huile essentielle et de la composition chimique de l'espèce
congolaise de savane en fonction de la période de récolte, afin de déterminer la période
la plus favorable à l'extraction de l'huile essentielle.
Le rendement des extractions varie entre 0,03 et 0,17%, les teneurs les plus faibles
se situant entre Avril et Mai.
Les pourcentages des constituants majoritaires des huiles essentielles 'de forêt [20]
et de savane sont donnés dans le tableau I.
On constate :
- la teneur en produits aromatiques représentés par le p-cymène et l'acétate de thymyle,
présents à des taux élevés dans l'échantillon de forêt (22,2% et 15,8%) sont absents dans
l'échantillon de savane ;
- l'oxyde de caryophyllène absent dans l'échantillon de forêt est présent dans l'échantillon
de savane à des taux allant jusqu'à 22,4%, alors que le
-caryophyllène, 9,8% dans
l'échantillon de forêt voit son taux varié entre 5,1 et 20,3% d,ms l'échantillon de savane;
- l'intervalle de variation de la teneur en geigérène est peu étendu (0,3 à 4,4%) au
contraire celui du prégeigérène s'étend de 1,0 à 33,3%. Le geigérène et le prégeigérène
sont deux hydrocarbures peu fréquents dans les huiles essentielles, identifiés pour la
première fois dans l'essence de Geigera parviflora et signalés plus tard dans l'essence de
Ruta graveolens (Rutacées) et de quelques espèces du genre Pimpinella (Umbillifères).
- 73 -
Comparée à des espèces de Chromolaena odorata des diverses origines africaines,
la composition chimique de l'espèce congolaise de savane se rapproche de celle de l'espèce
du Cameroun [20] et diffère de celle de l'espèce du Nigéria [21] qui présente des taux
élevés en pinène (19,3%), limonène (lO,2%) et en camphre (15,5%) et de celle de l'espèce
du Vietnam [22] plutôt riche en géigérène (42,5%) et cubébène (12,5%).
Selon JONES et SUTHERLAND [23], le prégeigérèlle dériverait de l'hédicaryol
par perte d'un groupe hydroxyisoprophyle.
Le geigérène serait un artefact résultant du prégeigérène par transposition thermique.
Ces hypothèses expliquent les faibles teneurs du geigérène par rapport à celle du
prégeigérène dans la plupart des échantillons de savane étüJiés. La dégradation se ferait
en ce moment là en cours d'hydrodistillation ou pendant la CPG.
Une extraction par solvant de la plante et une séparation par chromatographie
liquide/solide permettrait de savoir si les deux composés sont présents dans la plante ou
si le geigérène est bien un artefact du prégeigérène.
3. Espèce Hyptis suaveolens Poil.
Comme le montre le tableau Il, les essences de Hyptis suavcolcns analysées sonl
de deux types: un type à dominance sesquiterpénique riche en -caryophyllène (21,2%)
associé à l' -sélinène (9,4%) et un type à dominance monoterpénique qui se distingue du
premier par une teneur élevée de sabinène (25,3%) accompagné de terpinolène (10,1 %).
On note également dans les deux types, la présence, à des teneurs variables, des diterpènes
(0,4 à 6,1 %) parmi lesquels les abiétadiènes et l'arabiétatriène.
Il convient de noter qu'une analyse assez récente des données de la littérature [2]
montrent que les essences volatiles de Hyptis suaveolens d'origines géographiques diverses
(Philippines, Inde, Brésil, Tanzanie, Vénézuela, Nigéria, Madagascar et Côte d'Ivoire) et
d'autres espèces du même genre (H. spieigera, H. peetinata, H. spp., H. goyazensis, li.
mutabilis, H. brevipes) ont fait l'objet de plusieurs travaux.
Des composés particuliers tels que les diterpènes et les stérols ont déjà été
identifiés dans l'espèce Hyptis suaveolens. Parmi les diterpènes on rencontre des structures
abiétane comme l'abiétadiène, l'abiétatriène, l'acide suavéolique, le suavéolol et des
structures à squelette labdane.
f
Dans l'ensemble les essences de H. suaveolens se singularisent de toutes les autres
espèces du même genre.
1
- 74-
f1,ilf
4. Espèce Lippia multiflora Moldenke.
Une mise au point bibliographique sur les essences de différentes espèces
africaines de Lippia et les essences d'espèces d'autres origines, complétée par les données
de l'analyse chimique des échantillons de Lippia multiflora du Congo [2, 24] permet de
distinguer quatre (4) types de compositions chimiques comme le montre le tableau III.
Alors que les échantillons des huiles essentielles des feuilles de L. multij70ra du
Congo présentent les trois types de composition chimique 1, II et III, et que ceux des
huiles des tiges sont toutes du type II, les essences des sommités fleuries sont riches en
ipsénone, une cétone identifiée pour la première fois dans le règne végétal, et en une
cétone très lourde, produit de condensation de deux molécules de cistagétone par réaction
du Diels-AIder.
Compte tenu de la teneur élevée de ce produit dans certains échantillons d'huiles
essentielles de tiges, nous avons pensé que ce composé relativement 10'Jfd n'est pas
contenu dans la plante, et n'est pas directement obtenu au cours de l'hydrodistillation, mais
qu'il se forme par polymérisation au cours du stockage de l'huile essentielle;
Ce point est en voie d'être élucidé.
A l'issue de ce travail d'identification des constituants des huiles essentielles de
L. multiflora, nous avons proposé le schéma des filiations biosynthétiques des différentes
structures rencontrées dans les différentes variétés de L. multiflora (figure 3).
On constate que d'après cette figure :
- une seule voie S conduit aux sesquiterpènes ;
- deux (2) voies principales peuvent être distinguées pour les monoterpènes : la voie A,
conduisant aux monoterpènes acycliques et la voie B, conduisant aux monoterpènes
cycliques, avec trois (3) sous-divisions MC" Mel et MC] qualifiées respectivement de
voie du "limonène", voie du "terpinène" et de voie du "pinène".
Les types de compositions chimiques définies sur la base des constituants
majoritaires peuvent être associés aux voies de biosynthèse ainsi définies: Voie A pour
type 1, Voie B-MC 1 pour type II, Voie B-MC 2 pour type III et Voie S pour type IV. Ce
qui a conduit à envisager la classification générale de toutes les espèces du genre Lippia
par filiations biogénétiques comme indiqué sur la figure 5.
- 75 -
CONCLUSION
Les résultats obtenus témoignent de l'importance de la richesse des plantes
aromatiques et médicinales, et rendent aussi attractive l'utilisation des extraits de ces
plantes. L'investigation de la flore congolaise en particulier et africaine en gériéral, dont
toutes les potentialités n'ont pas encore été exploitées, mérite d'être poursuivie.
Plusieurs des composés majoritaires identifiés atteignent dans certains échantillons
des proportions qui sont susceptibles de justifier une exploitation industrielle comme
arômes
alimentaires,
constituants
de
compositions
parfumantes ou
cosmétiques,
intermédiaires de synthèse, recettes médicinales ou pesticides naturels.
Au regard des résultats de l'extraction et de l'analyse chimique des extraits
complétés par des données éthnobotaniques, des possibilités d'approvisionnement,
d'acclimatation et/ou de domestication, et de l'évaluation des propriétés pharmacologiques
des extraits, les domaines d'exploitation ou de valorisation éventuelle des espèce:; ou de
leurs extraits peuvent être définis.
Il serait par exemple plus intéressant d'amorcer très vite l'étape de production
d'extraits, de formulation et de conditionnement de produits et de médicaments au niveau
d'une unité pilote d'abord, puis artisanale ou industrielle ensuite. C'est le cas de l'extrait
1
de Lippia multiflora qui a déjà fait l'objet d'un essai de formulation comme insecticide.
!
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1
1
1
f
- 78-
f!1
1
Tableau 1 : Pourcentages des constituants majoritaires des huiles essentielles des feuilles
de Chromolaena odorata King et Robinson.
Constituants
Echantillon de forêt
Echantillon de savane
p-Cymène
22,2
-
Acétate de thymyle
15,8
-
-Caryophyllène
9,8
5,1 - 20,3
Oxyde de -caryophylIène
-
5,2 - 22,4
Géigérène
4,2
0,3 -
4,4
Prégéigérène
14,8
1,0 - 33,3
Tableau II : Pourcentages des constituants majoritaires des huiles
essentielles des feuilles de Hyptis suaveolens Poit.
Constituants
Type 1
Type II
- Caryophyllène
21,2
15,1
- Sélinène
9,4
2,0
Sabinène
0,1
JO, 1
Terpillolène
-
25,3
- 79-
-
ti
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0/
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TABLEAU III: CLASSIFICATION CHIMIOTAXONOMIQUE DES ESPECES DU GENRE LlPPIA.
TYPE
COMPOSES MAJORITAIRES (ESPECES DE LIPPU] (*)
a) Linalol ou acét.1le de linalyle ( L. Adoensis A, L. grandifolia, L. schimperi, L. grisebachiana ]
b) Ipsénone, myrcène, t.1gélones ( L. dauensis, L. II/Il/tijlora A (Feuilles du Congo) ]
TYPE J : " à monoterpènes acycliques"
c) myrcénone, ociménone ( L. javanica ]
d) citral ( L. Citriodora, L. Rugosa A (Cameroun»)
e) myrcénone ( L. javanica, L. mu/tiflora D (Centrafrique)]
f) p-cyrnéne, Ùlyrnol + acét.1le de Ùlyrnyle [ L. II/Il/tijlora B (Feuilles et Tiges du Congo), L. organoïdes ]
Type fi " à composés cycliques aromatiques"
g) Ùlyrnol, carvacrol [ L grata]
h) carvacrol [ L. hal/eri )
,-.
.:15
i) carvone [ L carviodora, L. adoensis B]
j) 1,8-cinéoJe [ L. soma/ensis ]
Type ID « à composés cycliques non aromatiques "
k) 1,8-i:inéole + trans~hydrate de sabinène [ L. ukambensis )
1) I.8-i:inéole + camphre [ L. a/ha )
m) camphre + trans-hydrale de sabinène [ L. ukambensis )
n) p-cyrnène + limonène + plpérilénone [ L. wimji, L. a/ba, L. II/II/tijlora C (Feuilles du Congo, Togo)]
0) ~-i:ubébène [L. carviodora var. minor)
Type IV « à sesquiterpènes "
p) j}-caryophyllène [ L. a/nifolia, L. aristata )
q) j}-caryophyllène, germacrène D [L. Chevalieri, L. Savory; el L. Rugosa B (Burkina Faso»)
(0)
Données bibliographiques en dehors des espèces du Burkina Faso, du Centraftique, du Congo et du Togo analysées [7, // ].
90.0
80,0
(a) Feuilles
10.0
l,o.n
I~:'::"::~::,',', ,1
..,,' 1
0'>","",
Il
.A""l
III n
O:-'''PI'''''i''''1
IJ&
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Précoconn 1
100,0
".0
1\\0,0
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0,,-,01
0""·11
[J.hl'"
U.lu-.ll,' l
.-"'il'
.S"I'I
Cl' .... ·1
ON",
CIL',,,
tll,Ii
II-Caryophylléne
Précocéne 1
Constituant.
'::Wr.ç.l: Variation annuelle du pourcentage des constituants majoritaires de l'huile essentielle
,le A~(,,.alllm nmy:oii/l'x 1..
81 -
a) ll-Caryophyllène
b) Chromènes
H
MeO
MeO
MeO
Précocène 1
Précocène Il
(6_démélhoxyagéralochromènc)
(agératochromène)
o
(6_vinyl_7_méthoxy-2,2-dimélhylchromène)
(déméthoxyencécaline)
Figure 2: Structures des composés majoritaires identifiés dans les essences de Ag~ralumCOfly::oii/<'" L.
1
~ii
- 82-
f
1
VoieS
r------~ S
type IV
Sesquiterpènes
Voie A
_ _ _ _ _-;~~
MA
type 1
Monoterpènes
acycliques
/
MC,
Voie du "limonène"
~
VoieB
~
MC
~ MC; Voie du "terpinène"
type 111
Monolerpènes
cycliques
~·MC3 Voiedu"pinène"
Figure 3:
Schéma des filiations biosynthétiques
- 83-
L1PPIA
VoieS
Monoterpènes
Sesquiterpènes
(M)
(S)
VoieA
1
Voie B
1
L. clIrviotiora
val
llnor
L. aristata
Acycliques
Cycliques L. chevalieri
(MA)
(MC)
L. savoryi
L.rugosa
1
1
L. adoensis
L. grandifoUa
L. till/ICI/sis
Voie du « Limonène»
Voie du « Terpinène »
Ljll\\'llllÙIC(I
(MC,)
(MC,)
1.. multiflora D
L multiflora B
1
1
L. citriodora
L. [.{risebachillna
L. carviodora
L. multiflora A
L.r/lgosa
L. adoensis
L. organoiiles
L. somalensis
L. grata
L. ukambensis
L. hal/eri
L. alba
L. winrsji
L. fissicalyx
L. nlllitiflora C
Figure 4
Classification générale des espèces du genre Lippia par filiations biogénétiques
- 84-