​Ces deux molécules sont des terpènes polyphénoliques spécifiques de la famille des Lamiacées (romarin, sauge, thym, basilic, …) dont les propriétés antioxydantes ont été essentiellement identifiées par des études in vitro. L'acide carnosique est largement utilisé industriellement sous forme d'extraits naturels de romarin comme substitutifs des antioxydants de synthèse dans le secteur de l'agroalimentaire, de la médecine, de la santé et de la cosmétique. Cependant, les connaissances sur le mécanisme d'action de l'acide carnosique et sur son rôle in planta sont très limitées.

Ces nouvelles études in vitro et in vivo ont montré que l'acide carnosique et le carnosol protègent les lipides, en solution ou dans les membranes biologiques, contre l'oxydation par les espèces réactives de l'oxygène en utilisant des mécanismes différents. L'acide carnosique agit comme piégeur chimique des espèces toxiques de l'oxygène comme  l'oxygène singulet et le radical hydroxyle. Au cours de ce processus, il est converti en divers dérivés oxydés dont le carnosol. Celui-ci, au contraire, est très résistant à l'oxydation, est incapable de piéger les espèces toxiques de l'oxygène et agit directement au niveau des lipides en bloquant les réactions en chaîne de la peroxydation lipidique. 

L'équipe de l'I2BC@Saclay a réalisé les expériences de « spin-trapping » en spectroscopie RPE. Les chercheurs ont utilisé les molécules qui réagissent spécifiquement avec l'oxygène singulet ou le radical hydroxylique (Figure).

 Figure : Capacité de dissipation de l'oxygène singulet par l'acide carnosique. ¹O₂ est produit par une illumination de 5 min de 100 µM de Rose Bengal en présence de la sonde de spin TEMP. Effet de différentes concentrations d'acide carnosique sur les spectres EPR.

La comparaison de différentes variétés de romarin a montré une bonne corrélation entre leur concentration en acide carnosique et carnosol et la résistance de ces plantes au stress oxydant, et a également permis de montrer la présence de nombreux dérivés oxydés de l'acide carnosique dans leurs feuilles. L'acide carnosique et ses dérivés d'oxydation déclinent ainsi un mécanisme antioxydant 'en cascade' original et particulièrement performant qui permet au romarin de faire face aux conditions défavorables et stressantes de son habitat naturel méditerranéen. 

L'exploitation de ces connaissances permettra d'optimiser la préparation d'extraits de romarin plus performants pour des applications en santé et cosmétique.