1. La toxicité et la
génotoxicité des huiles
essentielles
Pranarôm international
26 septembre 2005
Dr Abdesselam ZHIRI
Directeur de R&D

2. Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles
Les HE de moutarde,
de croton, (Croton ssp.)
de sabine (Juniperus sabina)
Les huiles essentielles (HE) sont très puissantes et certaines d’entre
elles pourraient générer des effets secondaires ou des toxicités
dangereuses.
Interdites à la vente
Elles sont vésicantes et nécrosantes.
Les essences des
zestes des agrumes:
citron, mandarine,
orange douce
Interdit de s’exposer au soleil après
une application cutanée
Furocoumarines photosensibilisantes
sous peine d’être colorée en un rouge écrevisse sous l’action des rayons ultraviol
Voie orale,
ces HE demandent une plus
grande prudence
!
Les HE de térébentine,
de genévrier,
de santal
Simulent l’activité rénale et peuvent irriter les néphron

3. Les HE riches en cétones :
thuyone, bornéone,
menthone, atlantone
(sauge officinale, thuya,
cèdre de l’Atlas)
Toxicité pour les tissus nerveux
immatures ou fragilisés.
Elles sont aussi abortives
Voie orale est strictement
défendu
chez le nourrisson,
la femme enceinte et
allaitante
et les personnes âgées
Les huiles essentielles (HE) chémotypées sont très puissantes et
certaines d’entre elles pourraient générer des effets secondaires ou
des toxicités dangereuses.
!
Les HE riches en phénols
ou en aldéhydes
Souvent agressives pour la peau
Elles doivent être toujours diluées à
20 % maximum dans une huile végétale
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

4. Seuls les hydrolats aromatiques seront employées
encompresses oculaires ouenbaind’yeux.
Les huiles essentielles (HE) chémotypées sont très puissantes et
certaines d’entre elles pourraient générer des effets secondaires ou
des toxicités dangereuses.
Strictement interdite
Une dilution de 5% max
d’HE dans une HV
Injection intramusculaire
des HE
HE dans le nez, dans l’oreille ou
sur les muqueuses ano-génitales
Jamais pure
HE dans l’œil Jamais même diluées
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

5. La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
"Toute substance est un poison … la dose
adéquate fait la différence entre un poison
et un remède."
Paracelse, (1493-1541)Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

6. La sécurité d’emploi d’un produit aussi bien alimentaire, thérapeutique
que cosmétique doit tenir compte de:
 Son mode d’extraction, de synthèse, etc.
 Ses données physicochimiques ;
 Son métabolisme (digestion, absorption intestinal…)
 Ses méthodes d’utilisation
 Sa structure chimique ;
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

7. Selon l’OMS, les substances vénéneuses dangereuses
sont classées en:
 Très toxiques
 Toxiques
 Nocives
Toxicologie Classique
 Cancérigènes
 Tératogènes
 Mutagènes
Toxicologie Génétique
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

8. les huiles essentielles sont des composés
puissants à utiliseravec dosage et précaution
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
PRANAROM a initié plusieurs programmes pour que ses
formulations à base d’huiles essentielles (HE) soient en
conformité avec ses avancés de l’aromathérapie scientifique :
 Fiches de toxicité pour chaque HE
 Banque de données sur les activités et les propriétés des HE
 Des fiches bibliographiques pour chaque HE
 Collaborations avec des universités belges, espagnoles, française et marocaines
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

9. Partenaires :
Direction Générale des Technologies, de la Recherche
et de l’Energie. La Région Wallonne de Belgique
M. Idaomar, R. El Hamss, F. Bakkali, N. Mezzoug
Département de Biologie, Unité de Biologie Cellulaire et
Moléculaire (BCM), Université Abd Elmalek Essaadi, Tétouan,
Morocco
A. Alonso-Moraga, A. Muñoz-Serrano
Déparrtamento de Genética, Universidad de Córdoba,
Córdoba, Spain
A. Zhiri, V. Liemans, D. Baudoux
REMERCIEMENT
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

10. ? LA GENOTOXICITE;
TOXICICOLOGIE
GENETIQUE
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

11. LA GENOTOXICITE, LES GENOTOXINES
La production de telles lésions du matériel
génétique peut avoir des effets cancérogènes,
tératogènes ou héréditaires
D’où l’Intérêt d’Identifier des agents chimiques
synthétiques et/ou naturels (génotoxines)
potentiellement génotoxiques et cancérogènes pour
l’homme
Phénomènes divers induisant des modifications de
l’ADN, qu’il s’agisse de mutations ou de tout autre
événement altérant le génome (mutagenèse)
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

12. L’ANTI-GENOTOXICITE,
ANTI-MUTAGENES & ANTICARCINOGENES
Molécules naturelles ou synthétiques
capables d’inhiber ou de réduire les
effets mutagènes et/ou carcinogènes
spontanés ou induits
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

13.  25% de malformations congénitales chez l’Hommes
 l’activation des processus de vieillissement
 l’initiation de certains tumeurs
Impacts sur la santé humaine
sont en rapport étroit avec l’action
directe ou indirecte des génotoxines.
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

14. Les cancers sont des maladies multifactorielles
80 à 90% des cancers sont dus aux
facteurs environnementaux dont 30 à
60% sont liés à l’alimentation
Facteurs hormonaux
Facteurs environnementaux
Facteurs génétiques
…
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

15. Produits naturels
Produits formés au cours des préparations alimentaires
Contaminants chimiques
Constituants de plantes
Mycotoxines
Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques
Amines Aromatiques
Pesticides
Métaux lourds



agènes et carcinogènes alimentaires
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

16. Activateurs des enzymes de
détoxification Piégeurs des électrophiles
Stimulateurs de la réparationInhibiteurs de l’activation
des promutagènes
Inhibiteurs de la prise des
mutagènes
Réparation
ADN normal
Pénétration
Xénobiotique
Xénobiotique
Inhibiteurs de promotion et
de la progression
Excrétion
Métabolisme
phase II
Conjugué
Métabolite
électrophile
Métabolisme
phase I ADN muté
Cellules pré-
néoplasiques
Cellules
néoplasiques
Cellule
initiée
Progression
Promotion
CELLULE
Mutagènes et carcinogènes alimentaires

17. La mise au point de la technique SMART
Test de Mutations et de Recombinaisons Somatiques
Objectifs :
AVOIR UNE TECHNIQUE D’ANALYSE ET DE DOSAGE DE
TOXICITÉ, DE GENOTOXICITE DES PRODUITS
ALIMENTAIRES, AGRO-ALIMENTAIRES, COSMETIQUES ET
PHARMACEUTIQUES.
DÉTERMINER, AVEC CE PROCÉDÉ, LES SEUILS DE TOXICITÉ
DE TOUTES LES FORMULATIONS À BASE D’HUILES
ESSENTIELLES (HE) ET/OU D’EXTRAITS DE PLANTES.
La puissance d’action de toute substance et
donc son efficacité dépend de la dose utilisée
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

18. TEST DE MUTATIONS ET DE
RECOMBINAISONS SOMATIQUES DES AILES
(SMART) DE Drosophila melanogaster
Perte de l'hétérozygotie pour deux marqueurs
des ailes qui se manifeste phénotypiquement par
des mutations au niveau des poils des ailes
PRINCIPE

Dr A. ZHIRI
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La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

19. Collecte des oeufs
Χ♂
+mwh +
mwh ++
mwh/mwh
flr3
++
♀
Bds++
flr3
/TM3 Bds
24h
72h
48h
120h
24h
48h
Traitement aigu
Oeuf
2h 3h 4h 6h
2h 3h 4h 6h
72h
Traitement chronique
Etude de la génotoxicité
Agedeslarves
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
Isolement et traitement des larves

20. Collecte des oeufs
Isolement et traitement des larves
Χ♂
+mwh +
mwh ++
mwh/mwh
flr3
++
♀
Bds++
flr3
/TM3 Bds
24h
72h
48h
120h
Oeuf
Inhibiteur
Mutagène
Inhibiteur
Mutagène
et
Inhibiteur
Co-traitement Pré-traitement Post-traitement
Mutagène
Agedeslarves
Dr A. ZHIRI
PRANAROM

21. Collecte des oeufs
Isolement et traitement des larves
Χ♂
+mwh +
mwh ++
mwh/mwh
flr3
++
♀
Bds++
flr3
/TM3 Bds
mwh flr+
/mwh+
flr3
(Phénotype sauvage)
Analyse microscopique des ailes
mwh + +mwh
Bds++ flr3 ++
mwh /mwh+
Bds
(Phénotype serrate)
+ +
Dr A. ZHIRI
PRANAROM

22. mwh +
+
flr
flr
mwh +
Cellules filles Phénotype final
mitose
mitoses
mwh
mwh
+ flr
+
flr
+
Délétions
Cellule mère
Dr A. ZHIRI
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La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

23. mwh
mwh
+ flr
+
flr+
+
mwh +
+
flr+
flr
mwh
Cellule mère Cellules filles Phénotype final
mitose
mitoses
Mutations ponctuelles
Dr A. ZHIRI
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La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

24. mwh
+
flr
+
+
mwh
++
flr
Recombinaisons
mwh +
flr+
flr
mwh +
Cellule mère Cellules filles Phénotype final
mitose
mitoses
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

25. mwh
+
+
flr
mwh
+ flr
+
mwh +
flr+
mwh +
flr+
Recombinaisons
Cellule mère Cellules filles
mitose
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

26. Les résultats de ce test sont ils applicables à
l’Homme?
Le séquençage du génome de Drososphile (Drosophila
Genome project 2000, vol 278 N° 5461) montre que:
 50% des séquences protéiques sont identiques à
celles des mammifères
 61% des gènes hortologues aux gènes de maladies
héréditaires chez l’Homme
 68% des gènes hortologues aux gènes de Cancers
chez l’Homme
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

27. MATERIELS ET METHODES
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

28. Ledum groenlandicum
LGHEALO 0699
Données générales sur les plantes d'extraction
Helichrysum italicum
HISA X 0800
Ravensara aromatica
RAFESO 0699
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

29. Analyses par chromatographie gazeuse de la
composition des trois huiles essentielles
Fig 1: Différents constituants de l'huile essentielle de
Helichrysum italicum
Neryl isobutyrate
Cadinene gamma
Geranyl acetate
Copaene alpha
Nerolidol
Pinene alpha
Pinene beta
Camphene
Limonene
Terpinene gamma
Terpinolene
Citronellale
Cineole 1,8
CurcumeneG+Ital
idiones
Neryl butyrate
Caryophyllene
alpha Cedrene alpha
Neryl acetate
Nerol
Terpinolene alpha
Terpinene 4 ol
Linalol
Non déterminés
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

30. Fig2: Différents constituants de l'huile essentielle de
Ledum groenlandicum
Germacrene D
Selinene alpha
Caryophyllene beta
Bornyl acetate
Ledol
Humulene alpha
Nerol
Myrtenal
Terpineol alpha
Terpinene 1ol4 Thujone beta
Terpinolene
Terpinene gamma
Myrcene
Phellandrene alpha
Pinene betaSabinene
Camphene
Pinene alpha
Non déterminés Terpinene alpha
Paracymene
Limonene
Analyses par chromatographie gazeuse de la
composition des trois huiles essentielles
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

31. Fig3 : Différents constituants de l'huile essentielle de
Ravensara aromatica
non déterminé Thujene alpha
Terpineol alpha
Phellandrene alpha
Delta 3 carene
Terpinene alpha
Myrcene
Pinene beta
Sabinene
Pinene alpha
Ocimene trans beta
Terpinene gamma
Terpinolene
Linalole
Camphre
Caryphyllene trans
Humulene alpha
Ylangene
Limonene
Terpinene 10L4
Cineole 1,8
Camphene
Analyses par chromatographie gazeuse de la
composition des trois huiles essentielles
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
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32. RESULTATS ET DISCUSSIONS
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

33. Huile Concentration Degré de toxicité
larvaire
H. italicum
5‰ 100%
4‰ >75%
3‰ 50%
2‰ 5-10%
1‰ 5-10%
L. groenlandicum
4‰ 100%
3‰ >90%
2‰ 50%
1‰ 25%
R. aromatica
5‰ 75%
4‰ 50%
3‰ 25%
2‰ 5-10%
1‰ 5%
Mélange
5‰ >75%
4‰ 50%
3‰ 25%
2‰ 5-10%
1‰ 5%
Toxicité de trois
huiles essentielles et
celle de leur mélange
équiproportionnel
exprimée par des %
de létalité larvaire
TOXIC
ITE
Dr A. ZHIRI
PRANAROM

34. GENOTOXICITE
Génotoxicité des différentes doses des
trois huiles essentielles et leur mélange
Concentrations (‰) Nombre
des ailes
Mutations par aile (Nombre de mutations)
Clones simples
petits
(1-2 cellules)
Clones simples
grands
(> 2 cellules)
Clones jumeaux Total des clones
Contrôle (Twen-80)
0.1% 240 0.45 (107) 0.03 (07) 0.01 (03) 0.49a
(117)
Helichrysum italicum
1 ‰ 80 0.51 (41) 0.03 (02) 00 (00) 054 a
(43)
2 ‰ 80 0.45 (36) 0.01 (01) 00 (00) 0.46 a
(37)
3 ‰ 80 0.34 (27) 0.04 (03) 00 (00) 0.38 a
(30)
Ledum groendandicum
1 ‰ 79 0.51 (40) 0.05 (04) 0.01 (01) 0.57 a
(45)
2 ‰ 77 0.58 (45) 0.03 (02) 0.00 (00) 0.61 a
(47)
Ravensara aromatica
1 ‰ 84 0.38 (32) 0.01 (01) 0.01 (01) 0.40 a
(34)
2 ‰ 86 0.50 (43) 0.09 (08) 0.00 (00) 0.59 a
(51)
3 ‰ 80 0.40 (32) 0.08 (06) 0.01 (01) 0.49 a
(39)
Mélange
1 ‰ 81 0.37 (30) 0.00 (00) 0.86 (07) 0.46 a
(37)
2 ‰ 40 0.45 (18) 0.13 (05) 0.00 (00) 0.58 a
(23)
3 ‰ 80 0.36 (29) 0.05 (04) 0.03 (02) 0.44a
(35)

35. ANTIGENOTOXICIT
E
Concentrations
(‰)
Nombre
des
ailes
Mutations par aile (Nombre de mutations)
Clone simple et petit
(1-2 cellules)
Clone simple et
grand
(> 2 cellules) Clone jumeau Total des clones‡ %
inhibition*
Tween-80 0.1%
240 0.45 (107) 0.03 (07) 0.01 (03) 0.49 (117)
Ure 81 1.00 (81) 0.58 (47) 0.05 (04) 1.63a
(132)
Ure et H. it. 1‰ 81 0.59 (48) 0.11 (09) 0.03 (01) 0.72b
(58) 56
Ure et H. it. 2‰ 40 0.60 (24) 0.08 (03) 0.02 (01) 0.70b
(28) 57
Ure et H. it. 3‰ 32 0.69 (22) 0.06 (02) 0.00 (00) 0.75b
(24) 54
Ure 81 1.00 (81) 0.58 (47) 0.05 (04) 1.63a
(132)
Ure et L. gr. 1‰ 80 0.75 (60) 0.25 (20) 0.04 (03) 1.04b
(83) 36
Ure et L. gr. 2‰ 40 0.7 (28) 0.20 (08) 0.03 (01) 0.93b
(37) 43
Ure 80 1.41 (113) 0.26 (21) 0.00 (00) 1.67a
(134)
Ure et R. aro. 1‰ 80 1.13 (90) 0.23 (19) 0.04 (03) 1.40a
(112) 16
Ure et R. aro. 2‰ 82 0.85 (70) 0.21 (17) 0.01 (01) 1.07b
(78) 36
Ure et R. aro. 3‰ 57 0.82 (47) 0.09 (05) 0.00 (00) 0.91b
(52) 46
Ure 78 1.63 (127) 0.36 (28) 0.01 (01) 2.00a
(156)
Ure et mélange
1‰
80 0.75 (60) 0.21 (17) 0.03 (0.3) 1.00b
(80) 50
Ure et mélange
2‰
67 1.00 (67) 0.15 (10) 0.06 (04) 1.21b
(81) 40
Ure et mélange
3‰
39 0.36 (14) 0.13 (05) 0.05 (02) 0.54c
(21) 73
Anti-génotoxicité des différentes doses des trois huiles essentielles et leur mélange

36. 1 2 3 4 5 6 7
5mM Ure+0,3%
5mM Ure+0,2%
5mM Ure+0,1%
5mM Ure
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Singlespotsper
wing
Spot size class
(a)
Helichrysum
1 2 3 4 5 6 7
5mM Ure+0,2%
5mM Ure+0,1%
5mM Ure
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Singlespotsper
wing
Spot size class
(b)
Ledum
1 2 3 4 5 6 7
5mM Ure+0,3%
5mM Ure+0,2%
5mM Ure+0,1%
5mM Ure
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Singlespotsper
wing
Spot size class
( c )
Ravensara
1
2
3
4
5
6
7
5mMUre+0,3
5mM Ure+0,2
5mMUre+0,1
5mM Ure
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Singlespotsperwing
Spot size class
(d)
Mixture
56
57
54
% d’inhibition
moyenne
36
43
16
36
46
50
40
73
% d’inhibition
moyenne
% d’inhibition
moyenne
% d’inhibition
moyenne
Spot size distributions and single spot induction frequencies after larvae feeding
with Urethane alone and in combination with (a) Helichrysum, (b) Ledum,
(c) Ravensara and (d) the mixture. Clone size classes: 1, 1 cell; 2, 2 cells; 3, 3 to cells;
4, 5 to 8 cells; 5, 9 to 16 cells; 6, 17 to 32 cells, 7, more than 32 cells
Dr A. ZHIRI
PRANAROM

37. H.italicum L. groenlandicum R. aromatica Formule
chimique
Effets Biologiques
Pinene
alpha
28.67 0.94 4.51 C10
H16
Inhibe les CYP2B1 mono-oxygénase,
anticarcinogène contre DMBA.
Sabinene nd 1.44 12.99 C10
H16
Limonene 1.75 36.16 2.67 C10
H16
Antimutagène contre l’acid 1-methyl-
1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline-3-
carboxylic, anticarcinogène.
1,8 Cinéole 0.55 nd 56.45 C10
H18
O Induit l’activité de P450.
Camphene 0.28 0.35 0.22 C10
H16
Antioxydant.
Terpinene
gamma
0.37 0.62 1.30 C10
H16
Antioxydant.
Myrcene nd 0.45 1.35 C10
H16
Inhibiteur de l’aldose-réductase,
antimutagène, antioxydant, Inhibe les
échanges entre chromatides sœurs (SCE)
induites par cyclophosphamide et AFB1,
Inhibe les CYP450.
Curcumene G
+
Italidiones
21.31 nd nd
Caryophyllene
alpha
8.83 nd nd C15
H24
Cytotoxique contre certaines lignées des
cellules tumorales, antioxydant.
Camphre nd nd 0.08 Cancer-prevetion, anti-irritant.
Les principaux constituants des 3 huiles essentielles
et leurs éventuelles actions anti-carcinogènes

38. CONCLUSIONS
&
PERSPECTIVES
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

39. Ces huiles et leurs mélanges ne sont ni toxiques
ni génotoxiques
Ces huiles et leurs mélanges réduisent
significativement le taux de la mutagenèse
induite par l’ uréthane (agent mutagène très
puissant)
le degré d'inhibition est beaucoup plus important pour
le mélange de ces 3 huiles (73%)



CONCLUSIONS GENERALES
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

40. L'action anti-génotoxique de ces huiles pourrait être attribuée à :
 l'interaction entre :
-certaines molécules (comme l’alpha-pinène, le 1,8 cinéole,
le myrcène, le caryophyllène alpha… )
&
- le système cytochrome P-450, (enzymes fondamentales
de la biotransformation des xénobiotiques)
 l'effet antioxydant de quelques composés
de ces huiles essentielles
CONCLUSIONS GENERALES
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

41. Perfectionner le test SMART des ailes
Etudier le test combiné DSMART aile/œi
Etudier le test SMART des yeux
Pratiquer des confirmations
comparatives




PERSPECTIVES
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

42. Déterminer les seuils de toxicité de toutes les
formulations à base d’huiles essentielles (HE)
et/ou d’extraits de plantes.
Perfectionner la technique DSMART dans le but de :
Doser la Toxicité, la Cytotoxicité, la Génotoxicité
et l’anti-génotoxicité des produits alimentaires,
agro-alimentaires, cosmétiques et pharmaceutiques
Et d’unemanièregénérale

PERSPECTIVES
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles

43. Merci pour votre attention
Belgique, 26 septembre 2005
Dr. Abdesselam ZHIRI
Directeurde R&D
Pranarôm, Belgium
Dr A. ZHIRI
PRANAROM
La toxicité et la génotoxicité des huiles essentielles