Soutenance mémoire
La situation géographique, les climats, les structures géologiques qui prévalent à Madagascar favorisent l’éclosion d’une flore riche et spécialisée. De plus, carrefour de navigation, Madagascar dispose de nombreuses espèces importées, mais plus nombreuses encore sont les plantes endémiques. Les odeurs que dégagent les plantes sont généralement appréciées de tous. L’on a qu’à penser à la rose ! Les huiles essentielles contenues dans les plantes aromatiques sont responsables des différentes senteurs qu’elles dégagent. Les huiles essentielles sont très utilisées dans l’industrie de cosmétique, de la parfumerie et aussi de l’aromathérapie et ces dernières années, elles ont trouvé une place de marque à Madagascar et deviennent une importante source de devise. C’est- à-dire que l’intérêt porté aux huiles essentielles n’est plus uniquement scientifique, mais couvre également d’autres domaines, économiques notamment. Les utilisateurs ne sont plus limités aux institutions supérieures d’enseignement et de recherche à des fins d’isolement, de détermination de structure ou de synthèse mais les industriels de tout genre s’y tournent également. Il nous semble donc important de faire un état des lieux sur les huiles essentielles à Madagascar. En raison de notre statut d’élève professeur en fin d’études dans la discipline physique chimie, nous nous sommes donc penchés dans la première partie de notre mémoire sur les travaux relatifs aux huiles essentielles entrepris dans les Institutions de formation supérieure à Madagascar et à propos des huiles essentielles et des plantes de Madagascar. Afin de mettre en pratique la formation que nous avons reçue à l’ENS d’Antananarivo, surtout en chimie analytique, nous avons choisi de faire une extraction et analyse chromatographique de l’huile essentielle d’une plante, et notre choix s’est porté sur Vetiveria zizanioïdes Stapf (communément appelé vétiver).
Généralités sur les huiles essentielles
Pour les plantes aromatiques, les huiles essentielles sont leur forme la plus puissante et la plus concentrée (jusqu’à 100 fois pour certains principes actifs de la plante fraîche). Elles sont obtenues généralement par distillation d’une ou plusieurs parties de la plante et parfois toute la plante entière.
Historique
Les Egyptiens sont les premiers connus à extraire et à utiliser les huiles essentielles. 4000 ans avant Jésus Christ, ils préparaient déjà l’essence de cèdre par distillation sèche en faisant chauffer du bois de cèdre dans un récipient en argile au-dessus duquel étaient suspendus des brins de laine qui s’imprégnaient de la vapeur dégagée ; L’essence est ensuite obtenue en pressant les brins de laine. Ils faisaient aussi la momification suivant une technique minutieuse à l’aide d’essence aromatique dont ils avaient remarqué les propriétés antiseptiques. 200 ans avant Jésus Christ, les Chinois avaient découvert l’hydrodistillation comme méthode d’extraction des huiles essentielles. La première utilisation des huiles essentielles signalée dans un traité médical était au XIIIème siècle en utilisant le romarin pour ses propriétés curatives.
Quelques définitions
Huiles essentielles
Communément et improprement appelées « essences » les huiles essentielles sont des substances odoriférantes volatiles complexes fabriquées par les plantes.
Plante aromatique
Une plante aromatique est une plante qui contient en quantité suffisante des molécules aromatiques dans un ou plusieurs de ses organes producteurs : feuilles, fleurs, fruits, graines, …
Hydrolat aromatique
C’est la vapeur d’eau recondensée que l’on sépare de l’huile essentielle à la sortie de l’alambic. L’hydrolat aromatique est plus ou moins aromatisé car au cours de la distillation il se charge de molécules aromatiques. Les hydrolats contiennent sous forme naturellement dissoute certains des composés aromatiques de l’huile essentielle (moins de 5%).
Huile végétale
C’est l’huile de graisse obtenue par première pression à froid des graines ou fruits de diverses plantes oléagineuses.
Complexe
C’est un mélange d’huiles essentielles.
Lotion
C’est un mélange d’huiles essentielles sur base d’huile végétale.
Localisation des huiles essentielles
Les huiles essentielles se retrouvent dans les glandes musculaires situées dans différentes parties de la plante aromatique : dans les feuilles comme pour la citronnelle et le laurier, dans les fleurs chez la rose, dans les fruits comme chez le citron et la badiane, dans les graines comme pour le coriandre et le muscade, dans l’écorce comme pour la cannelle, dans les rhizomes chez le gingembre ou dans les racines comme chez Vetiveria zizanioïdes Stapf. Généralement, la synthèse et l’accumulation d’une huile essentielle sont associées à la présence de structure histologique spécialisée, localisée en certains points des autres tissus, le plus souvent située sur ou à proximité de la surface de la plante. Ces formations, sont les cellules à essence, les poils sécréteurs, les poches sécrétrices et les canaux sécréteurs.
Propriétés et caractéristiques des huiles essentielles
Les huiles essentielles sont généralement liquides à la température ordinaire ; elles ne sont que très rarement colorées, de densité inférieure à celle de l’eau, à l’exception de quelques-unes (cannelle, girofle, sassafras). Presque toujours douées de pouvoir rotatoire, les huiles essentielles ont un indice de réfraction élevé. Les huiles essentielles sont solubles dans les alcools et les solvants organiques usuels ; elles sont entraînables à la vapeur d’eau. Les huiles essentielles se différencient des huiles par leur volatilité et entres elles par leurs propriétés organoleptiques et leurs propriétés physicochimiques.
Caractéristiques organoleptiques
Les caractéristiques organoleptiques d’une huile essentielle regroupent l’aspect c’est-à-dire la limpidité, la couleur et l’odeur de l’huile essentielle. Ces caractéristiques permettent de différencier les huiles essentielles les unes des autres.
Utilisation des huiles essentielles
Les huiles essentielles offrent de larges utilisations en alimentation, en pharmacie et en parfumerie.
– En alimentation
Pour certaines plantes leurs huiles essentielles sont des condiments et des aromatisants: La saveur des condiments (poivre, gingembre, …) et des aromatisants (menthe, thym,…) est donnée par leurs huiles essentielles. Les huiles essentielles sont aussi utilisées en liquoristerie. Utilisées à faible dose, certaines d’entre elles ont un effet favorable sur la digestion (anis ou bedaine).
– En pharmacie
Les huiles essentielles sont utilisées soit pour leurs propriétés aromatisantes pour l’aromatisation des formes médicamenteuses destinées à la voie orale, soit en raison de leurs vertus curatives propres, on parle alors d’aromathérapie. Exemples : – Action antiseptique sur les voies respiratoires de l’huile essentielle d’eucalyptus ou de niaouli.
– Action vermifuge de l’huile essentielle de chénopode.
– En parfumerie
Les huiles essentielles sont utilisées comme matières premières dans l’industrie de la parfumerie et de la cosmétique. Elles s’emploient seules ou en dilution et peuvent entrer dans la composition de plusieurs mélanges.
Organismes travaillant sur les huiles essentielles à Madagascar
Plusieurs organismes sont aussi intéressés à l’étude des huiles essentielles du fait que les huiles essentielles ont un grand intérêt économique. On peut diviser en trois (3) ces organismes de leurs fonctions :
– les laboratoires qui font les analyses des huiles essentielles.
– les organismes de certification des huiles essentielles.
– les producteurs et exportateurs des huiles essentielles.
Les laboratoires d’analyse
Ce sont les laboratoires qui ont les appareils et matériels nécessaires pour permettre une étude des huiles essentielles conformément aux normes (ISO ou AFNOR). Ces laboratoires effectuent des travaux soit pour des étudiants qui font des études sur des plantes à huile essentielle soit pour des producteurs qui veuillent se lancer dans les marchés des huiles essentielles. Parmi ces laboratoires, on peut citer :
– IMRA : Institut Malgache de Recherches Appliquées
– CNARP : Centre National d’Application des Recherches Pharmaceutiques
– CNRE : Centre National de Recherches sur l’Environnement .
Les organismes de certification
Du fait du progrès dans le domaine de la chimie organique, plusieurs produits peuvent être obtenus synthétiquement. Des organismes de certification sont mis en place pour garantir les produits naturellement purs. A Madagascar on trouve deux organismes de certification :
– ECOCERT un organisme agrée par la communauté économique Européenne. Cet organisme délivre la certification « BIO » des produits issus de l’agriculture biologique.
– PRONABIO un organisme qui regroupe les producteurs malgaches. Cet organisme est responsable de la certification « NATIORA » des produits 100% purs, sans additifs.
Les producteurs et exportateurs d’huiles essentielles
Madagascar, du fait de sa richesse en plante aromatique, la filière huile essentielle y constitue une source de devise intéressante. Plusieurs groupements entreprennent une production industrielle des huiles essentielles en vue d’une exportation. Les groupements cités suivants sont considérés comme les plus importants :
– GROUPROHENO : GROUPement des PROducteurs des Huiles Essentielles de Nosy be.
– GROUPROHEVA : GROUPement des PROducteurs des Huiles Essentielles de Vakinankaratra.
– GOHET : Groupement des Opérateurs en Huiles essentielles de Toliara.
– CHEF : Centre des Huiles Essentielles de Fianarantsoa.
– PRONABIO/SYPEAM : groupement professionnel des opérateurs en agri-business de produits naturels et biologiques de Madagascar. Il est composé de 28 entreprises comme : AGRICO, LE DAMA, HOMEOPARMA, LABEL CBD, …
Revue des mémoires de fin d ‘études sur les extractions des huiles essentielles
Comme nous l’avons mentionné, ce chapitre rapporte les travaux qui ont été effectués dans le cadre des mémoires de fin d’études à Madagascar sur l’extraction des huiles essentielles. Les Mémoires ont été principalement à l’Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques d’Antananarivo (ESSA), à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (ESPA),à la faculté des Sciences d’Antananarivo et à l’Ecole Normale Supérieure d’Antananarivo (ENS). La liste est loin d’être exhaustive car nous sommes heurtés à divers problèmes. Pour ceux qui sont catalogués, seuls les titres sont disponibles. Pour certains, on pouvait avoir la résumé. Très peu nombreux sont ceux où il était possible d’avoir accès à l’ouvrage lui-même (égaré ? par qui ?…). Dans certaines institutions, la liste n’est pas complète et c’est le hasard des conversations qui a permis de savoir que Mr X a travaillé sur les huiles essentielles. En plus, l’accès même aux sources de documentation est pratiquement impossible (très fréquentes absences de responsables). Nous avons répertorié vingt deux (22) familles qui ont été étudiées dont vingt quatre (24) genres et quatre vingt quatorze (94) espèces de plantes.
Méthode d’étude préliminaire d’une plante : Criblage phytochimique
Avant de connaître les vertus d’une plante, il faut déjà connaître quels sont les principes actifs qui peuvent s’y trouver, ce qui amène à tester les familles chimiques qui sont présentes dans la plante. Le criblage phytochimique est une méthode qui permet de faire une détermination qualitative des principales familles chimiques qui sont présentes dans une plante, à savoir, les alcaloïdes, les flavonoïdes et leucoanthocyanes, les anthraquinones, les stérols insaturés et tritepènes, les tanins et polyphénols, les saponines, les polysaccharides, les hétérosides cyanogènes et les cardénolides et bufadiénolides. Le criblage phytochimique est effectué avec un extrait hydroalcoolique, avec de la poudre ou avec une décoction de la plante étudiée.
Criblage des Alcaloïdes
Les alcaloïdes appelés aussi les alcalins végétaux sont des substances organiques azotées qui ont des propriétés plus ou moins basiques. Ils sont exceptionnels chez les bactéries et assez rares chez les champignons et sont essentiellement présents chez les Angiospermes (Lauraceae, Annonaceae,…). Chez les végétaux, les alcaloïdes sont localisés dans les tissus périphériques téguments de la graine, assises externes des écorces, des tiges et des racines, épidermes et couches sous épidermiques des feuilles sous forme de combinaisons solubles, par exemple, à l’état de sels : citrates, maleates, tartrates, … ou plus spécifiquement méconates, quinates,… Les alcaloïdes ont des masses moléculaires variant de 100 à 900 (conichine : C8H17N M=127, vincristine C49H56N4O10 M=824). A température ordinaire, les alcaloïdes sont normalement des solides cristallisables (sauf quelques bases oxygénées qui sont liquides : nicotine, spartéine). Rarement colorés, presque toujours doués de pouvoir rotatoire, ils sont solubles dans les alcools de titre élevé mais peu solubles dans l’eau. Selon leur origine biogénétique, il existe trois groupes d’alcaloïdes :
– Les alcaloïdes vrais qui ont un azote toujours hétérocyclique.
Ils sont basiques et biogénétiquement formés à partir d’aminoacide.
– Les protoalcaloïdes qui sont des amines simples à azote extra cyclique. Ils sont basiques et sont issus du métabolisme des aminoacides.
– Les pseudoalcaloïdes qui ont les caractères des alcaloïdes mais ne sont pas dérivés d’un précurseur acide-aminé.
|
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
Première partie : Revue de mémoire sur les huiles essentielles à Madagascar
Chapitre I Généralités sur les huiles essentielles
I.1-Historique
I.2-Quelques définitions
I.2.1-Huiles essentielles
I.2.2-Plantes aromatiques
I.2.3-Hydrolat aromatique
I.2.4-Huiles végétales
I.2.5-Complexes
I.2.6-Lotions
I.3- Localisation des huiles essentielles
I.4- Propriétés et caractéristiques des huiles essentielles
I.4.1- Caractéristiques organoleptiques
I.4.2- Caractéristiques physiques
I.4.3- Caractéristiques chimiques
I.5- Utilisation des huiles essentielles
I.6- Organismes travaillant sur les huiles essentielles à Madagascar
Chapitre II : Revue des mémoires de fin d ‘études sur les extractions des huiles essentielles
II.1- La famille des Anacardiaceae
II.2- La famille des Annonaceae
II.3- La famille des Apiaceae ou ombelliféraceae
II.4- La famille des Asteraceae
II.4.1- Le genre Helychrysum
Helychrysum bractéiferum
Helychrysum gymnocaphalum
II.4.2- Le genre Artemisia
II.4.3- Le genre Tagetes
II.4.4- Le genre Melanthera
II.5- La famille des Canellaceae
II.6- La famille des Composeae
II.6.1- Le genre Psiadia
II.6.2- Le genre Elionurus
II.6.3- Le genre Senecio
II.7- La famille des Cupressaceae
II.8- La famille des Geraniaceae
II.9-La famille des Gingemberaceae
II.9.1 Le genre Hedichium
II.9.2- Le genre Gingiber
II.9.3- Le genre Curcuma
II.10- La famille des Gramineae
II.10.1 Le genre Cybopongon
II.10.2- Le genre Vetiveria
II.11- La famille des Hernadiaceae
II.12- La famille des Lauraceae
II.12.1- Le genre Cinnamomum
Cinnamomum zeylanicum
Cinnamomum camphora
II.12.2- Le genre Ravensara
II.13- La famille des Libiaceae
II.13.1- Le genre Ocimum
II.13.2- Le genre Rosmarinus
II.13.3- Le genre Salvia
II.13.4- Le genre Mentha
II.14-La famille des Monimiaceae
II.15- La famille des Myrtaceae
II.15.1- Le genre Eugenia
Eugénia caryophillus
Eugénia emirnensii
II.15.2- Le genre Eucalyptus
II.16- La famille des Pinaceae
II.17- La famille des Piperaceae
II.18- La famille des Pittosporaceae
II.19- La famille des Rutaceae
II.19.1- Le genre Citrus
II.19.2- Le genre Vepris
II.20- La famille des Santhalaceae
II.21- La famille des Térébinthaceae
I.22- La famille des Verbénaceae
Conclusion pour la première partie
Deuxième partie : Rappel bibliographique
Chapitre III: Méthode d’étude préliminaire d’une plante : Criblage phytochimique
III.1- Criblage des Alcaloïdes
III.2- Criblage des Flavonoïdes et Leucoanthocyanes
III.3- Criblage des Anthraquinones
III.4- Criblage des saponines
III.5- Criblage des Stérols insaturés et des Triterpènes
III.6- Criblage des Polysaccharides
III.7- Criblage des Hétérosides cyanogènes
III.8- Criblage des Tanins et Polyphénols
III.9- Criblage des Cardénolides et des Bufadiénolides
Chapitre IV : Les huiles essentielles
IV.1- Composition chimique des huiles essentielles
IV.2- Les procédés d’extraction des huiles essentielles
IV.2.1- Distillation à la vapeur d’eau
Hydrodistillation
Hydrodiffusion
Entraînement à la vapeur
IV.2.2- Expression à froid
IV.2.3- L’enfleurage ou macération
Enfleurage à froid
Enfleurage à chaud
IV.2.4- Extraction au solvant volatil
IV.2.5- Extraction au CO2 super critique
IV.3- Méthodes chromatographiques
a) Analyse en ccm
b) Fractionnement par clbp
c) Analyse en cpg
Chapitre V : Généralités et travaux antérieurs sur Vetiveria zizanioïdes Stapf
V.1- Généralités sur Vetiveria zizanioïdes Stapf
V.1.1- Données botaniques
a)- Systématique botanique
b)- Description botanique
V.2- Travaux antérieurs sur huile essentielle de Vetiveria zizanioïdes Stapf
V. 2.1- données bibliographiques
V. 2.1.1 – Culture du Vetiveria zizanioïdes Stapf
Culture
Utilisation
V.2.1.2- Huile essentielle de Vetiveria zizanioïdes Stapf
Extraction
Caractéristiques
Composition chimique
Utilisation de l’huile essentielle
V.2. 2- Etudes chimiques antérieures des huiles essentielles
Conclusion pour la deuxième partie
CONCLUSION GENERALE
