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MENTION BIOCHIMIE
FONDAMENTALE ET APPLIQUEE
Mémoire pour l’obtention du Diplôme de
MASTER II en Sciences de la Vie
Parcours : Sciences des Aliments et Nutrition
Effets des traitements physico-chimiques sur la qualité nutritionnelle et sur la teneur
en L-Dopa du Mucuna pruriens, var utilis noire
Présenté par :
RAZAFINDAHY Benjamin Mickaël Joelina
Maître-ès Sciences Soutenu publiquement le 4Août 2016 devant les membres du jury :
Président : Professeur JEANNODA Victor
Encadreur : Professeur RALISON Charlotte
Co-encadreur : Docteur RAZAFINDRAZAKA Vonimanitra
Examinateurs : Docteur RANDRIANIERENANA Ando
: Docteur HARIMALALA ANDRIAMBELO Nirina
Financé par l’Union Européenne
Remerciements
Le présent travail a été réalisé au Laboratoire de Biochimie Appliquée aux Sciences des Aliments
et Nutrition (LABASAN) de la Mention Biochimie Fondamentale et Appliquée de la Faculté des
Sciences de l’Université d’Antananarivo et financé par l’Union Européenne.
Nous tenons à exprimer nos vifs remerciements à :
- Monsieur Luc ARNAUD, Représentant du GRET à Madagascar et à Madame
RAKOTOMALALA Christiane, Responsable du volet Nutrition, pour la confiance qu’ils ont bien
voulu nous accorder pour effectuer ce travail.
- Monsieur Fabrice LHERITEAU, Assistant technique de l’ONG GRET, de nous avoir proposé ce
travail, pour l’appui logistique, pour l’accueil qui nous a été réservé dans les régions Androy et
Anosy.
- Monsieur le Professeur JEANNODA Victor d’avoir bien voulu nous faire l’honneur de présider
ce mémoire, malgré ses lourdes responsabilités.
- Madame le Professeur RALISON Charlotte, notre encadreur, qui a bien voulu accepter avec
gentillesse de nous encadrer, nous guider et qui n’a ménagé ni son temps, ni ses conseils, ni sa
patience tout au long de ce travail.
- Madame le Docteur RAZAFINDRAZAKA Vonimanitra, notre co-encadreur, qui nous a apporté
ses aimables et judicieux conseils durant le stage
- Mesdames les Docteurs RANDRIANIERENANA Ando et HARIMALALA ANDRIAMBELO
Nirina qui, malgré leur immense occupation, ont accepté d’examiner ce mémoire.
- Monsieur le Docteur TSIRINIRINDRAVO Herisetra Lalaina, responsable des Laboratoires et de
Recherches à l’ASJA, de nous avoir accordé la permission d’y effectuer une partie de notre stage.
-Monsieur RAKOTONDRASOA Heritiana Eranto, pour son aimable collaboration dans la
réalisation de ce travail.
-Mon père, mes frères et ma sœur qui m’ont soutenu moralement durant mes longues années
d’étude.
- Tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à l’élaboration de ce travail
SOMMAIRE
Listes des figures ................................................................................................................................ …….i
Listes des tableaux ................................................................................................................................... ii
Listes des annexes ................................................................................................................................... iii
Listes des abréviations ............................................................................................................................ iv
Glossaire ................................................................................................................................................... v
Introduction…………………………………………………...…………………………………...1
Partie I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. Description botanique et conditions agro-écologiques du Mucuna pruriens .................................... 4
I.2. Position systématique ......................................................................................................................... 4
I.3. Caractéristiques nutritionnelles du Mucuna pruriens ........................................................................ 6
I.4. Les facteurs antinutritionnels du Mucuna pruriens ............................................................................ 7
I.4.1. La L-DOPA .................................................................................................................................... 8
I.4.1.1. Définition et mode d’action ................................................................................................ 8
I.4.1.2. Effets de la L-dopa .............................................................................................................. 8
I.4.1.3. Les différents facteurs influençant la teneur en L-dopa .................................................... 9
I.4.1.4. Les différents procédés de réduction de la L-dopa ............................................................ 9
I.5. Utilisation du mucuna ....................................................................................................................... 11
I.5.1. Utilisation du mucuna dans l’alimentation animale ................................................................. 11
I.5.2. Utilisation du mucuna dans l’alimentation humaine ................................................................ 11
I.5.3. Utilisation médicinale du mucuna ............................................................................................ 12
Partie II: MATERIELS ET METHODES
II.1. Materiel vegetal ................................................................................................................................ 13
II.2. Préparation des graines avant analyses ............................................................................................ 13
II.2.1. TRAITEMENTS DES GRAINES ..................................................................................................... 13
II.2.2. Traitements physiques .............................................................................................................. 14
II.2.3. Traitements chimiques .............................................................................................................. 14
II.3. DETERMINATION DE LA VALEUR NUTRITIONNELLE.......................................................................... 16
II.3.1. Mesure de la teneur en eau ...................................................................................................... 16
II.3.2. Détermination de la teneur en protéines totales ..................................................................... 17
II.3.3. Dosage de la teneur en lipides .................................................................................................. 18
II.3.4. Détermination de la teneur en cendres brutes ........................................................................ 19
II.3.5. Détermination de la teneur en glucides totaux ........................................................................ 19
II.3.6. Détermination de la valeur énergétique ................................................................................... 20
II.4. DETERMINATION DE LA TENEUR EN L- DOPA ................................................................................... 20
II.4.1. Préparation de l’extrait ............................................................................................................. 20
II.4.2. Préparation de la gamme étalon et mesure direct de L-Dopa de l’extrait brut ....................... 21
Partie III: RESULTATS ET DISCUSSION
RESULTATS……………………………………………………………………………………...22
III.1. Effet des différents traitements sur la valeur nutritionnelle de mucuna ......................................... 22
III.1.1. Teneur en eau et en matière sèche .......................................................................................... 22
III.1.2. Teneurs en lipides ..................................................................................................................... 23
III.1.3. Teneurs en protéines ................................................................................................................ 26
III.1.4. Teneurs en cendres brutes........................................................................................................ 28
III.1.5. Teneurs en glucides totaux ....................................................................................................... 30
III.1.6. Valeurs énergétiques ................................................................................................................ 32
III.2. Effets des différents traitements sur les teneurs en L-DOPA ........................................................... 34
III.2.1. Sans traitement ......................................................................................................................... 35
III.2.2. Effets des différents traitements .............................................................................................. 35
III.2.2.1 Etudes comparatives de l’efficacité de l’ajout d’additifs dans la réduction de L-Dopa du
mucuna.................................................................................................................................................. 35
III.2.2.1.1. Utilisation du bicarbonate ............................................................................................ 35
III.2.2.1.2. Utilisation de cendres de bois ....................................................................................... 36
DISCUSSION……………………………………………………………………………………………………………………………………………..41
Partie IV: CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES…………………………………………………………52
LISTE DES ANNEXES
RESUME
i
Liste des figures
Figure 1 : Fleur de mucuna ............................................................................................................................................4
Figure 2 : Gousses du mucuna .......................................................................................................................................4
Figure 3 : Les variétés de Mucuna pruriens existant à Madagascar ..............................................................................5
Figure 4 : L-Dopa ...........................................................................................................................................................8
Figure 5 : Métabolisme de la L-Dopa ............................................................................................................................12
Figure 6 : histogramme récapitulatif des teneurs en L-Dopa des échantillons et pertes après différents traitements ....37
Figure 7 : Effet de l'ajout de bicarbonate 0,2% sur la teneur en L-Dopa ......................................................................38
Figure 8 : Effets de l'ajout de cendre de bois sur la teneur en L-Dopa du Mucuna .......................................................39
ii
Liste des tableaux
Tableau 1 : Composition chimique de quelques variétés de graines de Mucuna spp. 7
Tableau 2 : Facteurs antinutritionnels dans quelques variétés de graines de Mucuna spp………………………………7
Tableau 3 : Les traitements physiques appliqués aux graines de Mucuna………………………………………….14
Tableau 4 : Traitements des échantillons…………………………………………………………………………...15
Tableau 5 : Teneurs eau et en matière sèche des échantillons……………………………………………………...22
Tableau 6 : Teneurs en lipides des échantillons………………………………………………………………........25
Tableau 7 : Teneurs en protéines des échantillons (%MS)…………………………………………………………27
Tableau 8 : Teneurs en cendres brutes des échantillons (%MS)……………………………………………………29
Tableau 9 : Teneurs en glucides totaux des échantillons………………………………………………………......31
Tableau 10 : Valeurs énergétiques des échantillons………………………………………………………………….33
Tableau 11 : Teneurs en L-Dopa des échantillons et pertes après différents traitements………………………........34
Tableau 12 : Comparaison des traitements I vs IX et II vs X………………………………………………………...36
Tableau 13 : Comparaison des traitements I vs XI et II vs XII…………………………………………………........36
Tableau 14 : Tableau récapitulatif des effets des traitements sur les caractéristiques nutritionnelles
et la teneur en L-Dopa du mucuna……………………………………………………………………………………40
Tableau 15 : Traitements les plus efficaces sur la réduction de la teneur en L-Dopa du mucuna…………………..47
Tableau 16 : Influence des traitements sur la teneur en protéines…………………………………………..……….48
iii
Listes des annexes
Annexe 1 : Protocole d’extraction et dosage de l’extrait de la L-Dopa des graines de mucuna
Annexe 2 : Photos des matériels utilisés
iv
Listes des abréviations
AFNOR : Association Française de Normalisation
AINA : Actions Intégrées en Nutrition et Alimentation
GRET : Groupe de Recherche et d’Echanges Technologiques
D.O : Densité optique
LABASAN : Laboratoire de Biochimie appliquée aux Sciences des Aliments et de la Nutrition
FAN : Facteur antinutritionnel
FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations
L-DOPA : L-3,4-Dihydroxyphénylalanine
M : Mucuna
MS : Matière sèche
ONG : Organisation Non gouvernementale
STR: Sans traitement
v
Glossaire
Lixiviation : Diffusion de la molécule de L-Dopa à travers le tégument vers l’eau de trempage.
Démence : Trouble mental grave caractérisé par un affaiblissement progressif et irréversible des
fonctions intellectuelles
Dépelliculage : Enlèvement du tégument des graines à l’aide d’un couteau de cuisine. Ce procédé est
fait après le trempage (traitements VII et VIII).
Dépression: Etat pathologique de souffrance marqué par un abaissement du sentiment de valeur
personnelle, par du pessimisme et par une inappétence face à la vie.
Ensilage : produit destiné à l’alimentation du bétail qui est conservé par la méthode « d’ensilage »
consistant à le placer dans un silo ou à le mettre en tas et à les presser après l’avoir haché.
Gousses pubescentes : Gousses qui sont recouvertes de poils fines
Racémisation de la L-Dopa : Modification de la configuration de la molécule de Dopa (L-Dopa vers
D-Dopa) constituant son racémique. Ce mélange est optiquement inactif.
Toastage des graines : il s’agit de les faire griller dans un récipient métallique
Volubile: caractère d’une plante dont la tige s’enroule autour des corps voisins
INTRODUCTION
1
L’élevage est une filière non négligeable sur le plan socio-économique dans le monde
entier. En effet, selon l’Organisation des Nation Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture
(FAO), 30 % des besoins humains en alimentation et agriculture sont satisfaits par les
animaux. Généralement, l’élevage de volaille et du bétail est destiné à la consommation. Dans
le cas de Madagascar, 65 % des viandes proviennent des bovins, 10 % des porcins, 9 % des
poules, 4 et 5 % des ovins et caprins. Les dindes et les canards fournissent respectivement 3 et
3,5% des produits (FAO, 2003).
D’après les données disponibles, les quantités de produits d’origine animale
consommées à Madagascar sont faibles. Par exemple à Toliary, la ration alimentaire
journalière ne comporte en moyenne que 38 g de viandes (toutes espèces confondues), 68 g de
poissons et fruits de mer, 50 g de produits laitiers et œufs. De ce fait, elle est déficitaire en
protéines animales (RALISON et al., 2005). Par ailleurs, la consommation de viande a
diminué de 14 à 9 kg par habitant et par an de 1999 à 2010 (RAKOTONDRAHANJA, 2010).
Ce dernier affirme que l’offre n’a pas pu suivre la demande. Plusieurs causes pourraient
expliquer ce fait, l’accessibilité économique du ménage traduite par un faible pouvoir
d’achat, la disponibilité des aliments mais les plus importantes semblent être le manque de
techniques d’élevage au niveau des éleveurs ainsi que les problèmes liés à l’alimentation des
animaux. En effet, l’élevage extensif est encore prédominant chez les paysans et la qualité
ainsi que la quantité de l’alimentation des animaux reste à beaucoup améliorer (FAO, 2003).
De plus, l’usage des aliments, comme les céréales dans l’alimentation animale affecterait leur
utilisation chez l’homme (DAHOUDA et al., 2009).
Des travaux de recherche ont été menés depuis quelques années pour apporter de
nouvelles approches en utilisant des sources alimentaires dites « non-conventionnelles » dans
le but d’améliorer la qualité de l’élevage. Le mucuna, une légumineuse à graines, figure parmi
ces ressources. Son utilisation dans l’alimentation animale de différents types tel que
l’élevage des monogastriques (D’MELLO et al., 1992) et aussi celui de porcin
(RANDRIANANTENAINA, 2012) a déjà fait l’objet d’étude. En effet, les feuilles sont
utilisées comme fourrages dans l'alimentation du bétail (KADADJI et al., 1993) ; les graines,
à cause de leurs taux intéressants en protéines, supérieurs à ceux trouvés dans les autres
légumineuses, 22 à 35 % (COSTA et al., 2006), sont sources de matières azotées dans la
fabrication des provendes (DOSSA et al., 1996).
2
Par ailleurs, d’autres utilisations sont connues à travers le monde. En Inde, il a été
rapporté une consommation humaine des graines de Mucuna utilis après un traitement
approprié permettant une réduction significative des éléments indésirables, notamment
changement d’eau de cuisson répétée sept fois (MOHAN et JANARDHANAN, 1993)
Malgré ses atouts nutritionnels, le mucuna est connu par la présence de L-Dopa qui est
le facteur antinutritionnel majoritaire dans les graines avec des concentrations variables entre
2 et 9 % (LORENZETTI et al., 1998). Selon TAKASAKI et KAWAKISHI (1997), cette
molécule limite la digestibilité des protéines et de l’amidon de cette légumineuse. De plus
c’est une molécule provoquant des troubles psychiques comme la confusion mentale aiguë et
des hallucinations (BRANDEL, 2011).
Différents traitements ont été essayés pour réduire la concentration du L-Dopa dans les
graines de mucuna afin de les rendre utilisables pour l’alimentation animale et humaine
(DIALLO et al., 2002).
Dans la même optique, le GRET, à travers le projet AINA mené dans l’Androy, et en
collaboration avec le LABASAN, s’intéresse à l’étude de Mucuna pruriens var utilis noire.
Le travail, initié par ANDRIANIRINA (2015), a été consacré à la détermination des
caractéristiques nutritionnelles et antinutritionnelles de cette variété. Le présent travail,
intitulé « Impacts des traitements physico-chimiques sur la teneur en L-Dopa et sur la qualité
nutritionnelle du Mucuna pruriens var utilis » est focalisé sur l’étude des différents procédés
d’élimination ou de réduction de la teneur en L-Dopa des graines pour leur valorisation à des
fins alimentaires.
Les objectifs spécifiques visent à :
Suivre la cinétique de réduction de la teneur en L-dopa de Mucuna pruriens vis-à-vis
de quelques traitements physico-chimiques appliqués aux graines
Déterminer les effets de ces traitements sur la valeur nutritionnelle
Identifier des pratiques de préparation efficaces et adaptées dans les milieux ruraux.
Ce travail comporte 4 parties, à savoir :
- une revue bibliographique sur le mucuna
- une description des matériels et méthodes adoptés
3
- la présentation des résultats avec les interprétations
- une conclusion et quelques perspectives.
Partie I
SYNTHESE
BIBLIOGRAPHIQUE
4
I.1. Description botanique et conditions agro-écologiques de Mucuna pruriens
Le mucuna est une plante herbacée volubile rampante qui peut atteindre jusqu’à 15 m de
haut, à feuilles trifoliées et à fleurs de couleur pourpre ou blanche. Ses gousses sont longues,
généralement pubescentes.
Il est bien adapté aux zones tropicales humides et subhumides avec une pluviométrie
comprise entre 1000 et 2500 mm et en dessous de 1600 m d’altitude (VISSOH et al., 2008). Il
tolère des températures de 19 à 27°C et pousse sur les sols pauvres dont le pH est compris
entre 5 et 7(KIFF et al., 1996). Le mucuna est relativement tolérant à la sécheresse
(VISSOH et al., 2008) et produit souvent une quantité importante de graines dont le
rendement varie entre 2,9 à 6,9 tonnes / ha (PUGALENTHI et al., 2007).
I.2. Position systématique
Le mucuna appartient au :
Règne : PLANTAE
Sous-règne : TRACHEOBIONTA
Division : MAGNOLIOPHYTA
Classe : MAGNOLIOPSIDA
Sous-classe : ROSIDAE
Ordre : FABALES
Famille : FABACEAE
Genre : Mucuna
Noms vernaculaires
Francais: mucuna, pois de velours
Malagasy: mokona, kabarontsoavaly
Le genre Mucuna compte approximativement 100 espèces (BUCKLES, 1995).Les
variétés couramment citées dans la littérature sont les suivantes: Mucuna (M.) pruriens var.
Figure 1 : Fleur de mucuna
pruriens
Figure2 : Gousses du mucuna
5
cochinchinensis, M. pruriens var. utilis, M.sp. var. georgia, M. sp.var. ghana, M sp. var.
jaspadea, M sp. var. preta, M sp.var. rajada, M. sp. var. veracruz, M. sp.var deeringiana,
M.sp.var. nagaland etc. (KANTIONO, 2012).
Les différences morphologiques sont associées à la présence de poils pubescents sur
les gousses, à la couleur des téguments et à la durée de cycle de production (EILITTA et al.
2003; PUGALENTHI et al., 2005).
En ce qui concerne la couleur de tégument, quelques variétés sont répertoriées à
Madagascar. Il en existe 7 (Figure 3).
A Madagascar, il existe 7 variétés :
Figure 3: Les graines des variétés de Mucuna pruriens existant à Madagascar
Source : RAKOTOMALALA(2013)
Mucuna pruriens yardghana
Mucuna pruriens
Mucuna pruriens cochinchiniensis Mucuna pruriens IRZ Mucuna pruriens rajada
Mucuna pruriens utilis jaune Mucuna pruriens utilis noir
6
I.3. Caractéristiques nutritionnelles du Mucuna pruriens
Les composants en nutriments, protéines, acides aminés, lipides, énergie, minéraux et
autres, déterminés pour les graines de mucuna sont comparables à celles des légumineuses
conventionnelles (PUGALENTHI et al., 2005). Toutefois, ils varient selon les auteurs et en
fonction des variétés (Tableau 1).
Les teneurs en protéines sont comprises entre 22 et 35 %, valeurs plus élevées que celles
trouvées dans les légumineuses habituelles telles que Pisum sativum (22 %), Phaseolus
vulgaris (21 %), Cicer arietinum (19 %) et Lens culinaris (21 %) (COSTA et al.2006).
Le profil des acides aminés de ces protéines, comme celui autres légumineuses est
caractérisé par une déficience en acides aminés soufrés (RAVINDRAN et al., 1988). De plus,
MOHAN et JANARDHANAN, (1995) ont signalé que la lysine et la valine sont aussi des
acides aminés limitant dans la variété blanche.
Les graines de mucuna contiennent des taux modestes de lipides, 4 à 8 %, valeurs
rapportées pour 12 variétés de Mucuna spp (EZEAGU et al.,2003), Mucuna pruriens ayant le
taux le plus élevé (VADIVEL et al.,2009).
Les teneurs en fibres brutes se situent entre 4 % (EZEAGU et al., 2003) et 8 %
(EMENALOM et al., 2005). Ces taux sont réduits à 2 % lorsque les graines sont
dépelliculées (AGBEDE et al., 2005), ce qui constitue un avantage pour l’alimentation des
monogastriques.
Les glucides non pariétaux sont des composants majeurs des légumineuses et
représentent 50 à 70 % des graines de mucuna en terme de matière sèche (PUGALENTHI
et al., 2005). Ces valeurs, supérieures à celles trouvées dans les graines, de soja (22 %) font
de mucuna un élément approprié pour l’alimentation de la volaille (EZEAGU et al., 2003).
La teneur en sucres solubles dans les graines entières de mucuna est comprise entre 9 et
11 % tandis que les graines dépelliculées en contiennent 10 à 12 % (SIDDHURAJU et al.,
2000). En raison des faibles teneurs en constituants pariétaux (polysaccarides : pectines,
hémicelluloses, cellulose), le mucuna constitue une source énergétique appréciable, avec des
7
valeurs comprises entre 350 et 460 kcal d’énergie métabolisable /100 g (AGBEDE et al.,
2005; TULEUN et al., 2008).
Les graines de mucuna contiennent aussi des quantités appréciables de minéraux tels le
K, Ca, P, Mg, Fe, Zn et Mn avec des taux comparables à ceux de Phaseolus sp. Comme dans
la plupart des légumineuses, le potassium est le minéral le plus abondant (VIJAYAKUMARI
et al.,2002).
Tableau 1 : Composition chimique de quelques variétés de graines de Mucuna spp.
I.4. Les facteurs antinutritionnels du Mucuna pruriens
A l’instar des autres légumineuses, le mucuna contient un certain nombre de facteurs
antinutritionnels (Tableau 2) qui limite son utilisation dans l'alimentation animale et humaine.
Tableau 2 : Facteurs antinutritionnels dans quelques variétés de graines de Mucuna spp.
(*) : Unité de Trypsine inhibé/mg de protéine
VariétésProtéines
(%)
Lipides
(%)
Cendre
(%)
Cellulose brute
(%)
Glucides
(%)
Energie métabolisable
Kcal/KgSources
M. pruriens 27.5 11,1 5,3 7,1 ND 4617AGBEDE
et al ., (2005)
M. pruriens 31,7 5,2 3,6 7,4 52 NDADEWALE
et al., (2007)
M.
cochinchinensis30,1 4,5 4,5 9 51,9 4600
UKACHUKWU
et al. , (2003)
M. utilis 32,4 6,5 4,9 6,1 49,1 3490TULEUN
et al ., (2008)
M. utilis 27,3 6,1 5,6 9,7 51,3 3687VADIVEL
et al .,(2007)
M. rajada 29,2 6,1 3,5 3,9 61,2 4033
M. preta 27,9 4,7 3,6 4,2 63,7 3981
M. jaspeada 27,6 4,7 3,2 4,4 64,5 3995
M. deeringiana 27,7 4,8 3,2 4,1 64,2 4000
M. poggei 27,9 8,6 3,9 3,6 45,8 4130TULEUNet
al., (2008)
EZEAGU
et al., (2003)
Cyanide Tannins Phytates Oxalate
(%) (%) (%) (mg/100 g)
M. pruriens 4,75 0,11 22,6 0,22 0,19 0,25 0,63
M. poggei 5,9 1,34 31,4 0,25 0,22 0,03 0,74
M.
cochinchinensis
5,9 0,1 18,2 0,12 0,08 0,01 0,21
M. Utilis 5,5 0,09 11,4 0,22 0,14 0,02 0,24
M. rajada 4 0,12 43 1.66 0.29 1,98 ND
M. preta 7,5 0,12 43,3 1.65 0.26 2,31 ND
M. jaspeada 6,6 0,12 46,6 1.57 0.45 1.81 ND
M. deeringiana 8,2 0,12 47,6 1.56 0.66 2,85 ND
EZEAGU
et al., (2003)
TULEUN
et al., (2008)
ND
ND
ND
ND
Sources
2,1
2,3
1,2
1,8
Variétés L-dopa
(%)
Anti-
trypsine(*)
Saponine
(%)
Alcaloïdes
(%)
8
La plus remarquable est la L-Dopa avec des concentrations comprises entre 2 et 9 %.
(LORENZETTI et al., 1998 ; EILITTÄ et al., 2003 ; St-LAURENT et al., 2002 ; CAPO-
CHICHI et al., 2003 ; TULEUN et al., 2008).
I.4.1. La L-DOPA
I.4.1.1. Définition et mode d’action
La L-dopa, ou 3,4-dihydroxyphenylalanine, est un acide aminé non protéique,
substance intermédiaire dans la synthèse des catécholamines, qui possède deux isomères
optiques, les L-dopa et D-dopa. Seule, la forme stéréo-isomérique lévogyre est métabolisable
par l’organisme. La L-dopa est, soit synthétisée au niveau de l’organisme, L-dopa endogène,
soit peut être d’origine exogène, comme c’est, par exemple, le cas de la L-dopa contenue dans
les graines de mucuna (DAHOUDA et al., 2009).Cette molécule est, soit sous forme libre ou
liée à d’autres molécules (protéines, amidon…) formant un complexe.
Figure 4 : L-Dopa
Les travaux de TAKASAKI et KAWAKISHI (1997) ont montré que les produits d'oxydation
de la L-dopa se conjuguent avec les résidus sulfhydriles des protéines pour former le
complexe 5-S-cysteinyl-dopa conduisant à la polymérisation des protéines. Selon cet auteur,
ce complexe pourrait constituer un des facteurs limitant la digestibilité des protéines et de
l’amidon de mucuna.
I.4.1.2. Effets de la L-dopa
La L-dopa est une substance toxique qui provoque des nausées et des maux de tête
(SPORE, 1996). Elle entraîne des troubles gastro-intestinaux (nausée, vomissement et
anorexie) et neurologiques tels que des délires paranoïdes, des hallucinations, de la démence
et une sévère dépression (LORENZETTI et al., 1998).Chez les oiseaux, elle conduit à un
9
ralentissement de la croissance et à une baisse de la consommation alimentaire (DEL
CARMEN et al., 1999).
I.4.1.3. Les différents facteurs influençant la teneur en L-dopa
Plusieurs facteurs ont été signalés par différents auteurs sur la variabilité de la teneur
en L-dopa.
Les variétés
Des variations variétales ou génétiques ont été observées (St-LAURENT et al., 2002).
En effet, M. pruriens var cochinchinensis en contient à un taux plus élevé (5,6 à 6,6 %) que
M. pruriens (4,4 à 4,8 %) (TULEUN et al., 2008).
Les conditions agro-écologiques et environnementales
Des variations liées aux conditions écologiques et environnementales (altitude) ont été
rapportées (LORENZETTI et al., 1998). Des taux particulièrement élevés sont constatés dans
les graines provenant des plantes cultivées près de l’Equateur. Selon St-LAURENT
et al. (2002) la concentration en L-dopa diminue lorsque le mucuna est cultivé à des altitudes
plus élevées.
Les teneurs en L-Dopa ne semblent pas liées à la couleur du tégument (EILITTÄ
et al., 2003). Le plus faible taux, 1,5 %, a été trouvé dans la variété M. gigantea, utilisée dans
l’alimentation de plusieurs groupes ethniques de l’Inde (RAJARAM et al., 1991), tandis que
les taux les plus élevés ont été rapportés dans M. pruriens var.cochinchinensis (8 %), M.
andreana (8,9 %) et M. birdwoodiana (9,1 %) (St-LAURENT et al., 2002 ;INGLE, 2003).
Dans les autres parties de la plante, les concentrations en L-dopa sont comprises entre 0,17 %
et 0,35 % dans les feuilles, entre 0,19 % et 0,31 % pour les pétioles et entre 0,12 %et 0,16 %
pour les racines (PUGALENTHI et al., 2005).
I.4.1.4. Les différents procédés de réduction de la L-dopa
Les recherches sur l’utilisation de mucuna dans l’alimentation humaine et animale ont
été essentiellement basées sur la réduction de la concentration en L-dopa. Les procédés les
plus fréquents sont le trempage, le traitement dans l’eau bouillante, parfois avec ajout
10
d’additifs (base ou acide), le toastage, l’autoclavage, la fermentation et la germination. Ces
procédés sont aussi utilisés pour les autres facteurs antinutritionnels. Pour maximiser
l’extraction des facteurs antinutritionnels, la plupart des méthodes recourent préalablement au
broyage des graines (WANJEKECHE et al., 2003).
Le trempage
Les taux d’extraction des facteurs antinutritionnels par trempage sont généralement
faibles, même avec ajout d’additifs, surtout lorsque les graines entières sont employées. Le
trempage pendant 24 h dans l’eau des graines entières ou broyées n’a aucune incidence sur la
concentration en L-dopa (GURUMOORTHI et al., 2008 ; NYIRENDA et al., 2003). Lorsque
le trempage est réalisé dans des solutions de chlorure de sodium, de bicarbonate de sodium et
d’acide citrique, les réductions sont comprises entre 9 et 14 %. Le trempage dans une solution
d’hydroxyde de calcium permet d’obtenir un meilleur effet (26 % de réduction des teneurs en
L-Dopa).
Le toastage et l’autoclavage
La chaleur sèche serait très efficace pour la réduction des teneurs en L-dopa
(SIDDHURAJU et al., 1996) en raison de la racémisation de la molécule.
La fermentation
Les graines de mucuna peuvent être fermentées par diverses méthodes après avoir été
traitées préalablement à l’ébullition (45 mn) ou trempage (12 h). Le taux de la L-dopa dans les
produits fermentés est très faible (<0,1 %). Cependant, au cours du processus de fermentation,
la teneur de la L-dopa double initialement avant de chuter de manière significative. Ce
phénomène serait dû à la libération de la L-dopa liée (EGOUNLETY, 2003).
La germination
L’influence de la germination sur la diminution de la L-dopa a été aussi évaluée.
GURUMOORTHI et al. (2008) ont constaté qu’une période de germination de 120 h
permettait de réduire la teneur en L-dopa à des valeurs comprises entre 35 et 58 %. Lorsque la
période de la germination augmente, une diminution concomitante du taux de L-dopa est
11
observée. Cet effet est vraisemblablement dû à la dégradation enzymatique de la molécule
(Dopa décarboxylase).
La cuisson
Il ressort des études menées par VADIVEL et al. (2007) que la cuisson des graines
entières de Mucuna pruriens permet de réduire la teneur en L-Dopa de 39 %. En 30 min, la
perte avoisine les 23 % (WANJEKECHE et al., 2003).
I.5. Utilisation du mucuna
I.5.1. Utilisation du mucuna dans l’alimentation animale
La Mucuna pruriens par sa grande production en biomasse et en graines et sa richesse
en protéines, constitue une bonne source d'aliment potentiel pour les animaux; il est considéré
comme un excellent aliment aussi bien pour les ruminants que pour les non-ruminants qui
n'utiliseraient que les graines préalablement traitées (KANTIONO, 2012).
BUCKLES (1995) a mentionné l'utilisation du Mucuna pruriens comme fourrage à
Madagascar; il est aussi utilisé sous forme d'ensilage et de foin au Brésil et en Argentine
(WHYTE et al., 1953). Selon FERRI (1917), les bœufs préféraient les gousses entières
gousses de Mucuna pruriens tandis que les porcs aiment les graines (BARROT, 1996).
Des essais sur les porcs menés au Benin ont montré qu'une supplémentation avec
100g/jour de graines de Mucuna pruriens préalablement grillées, concassées et trempées
pendant une nuit a permis un gain de poids de 30-50 fois meilleur par rapport aux porcs
témoins nourris sans Mucuna (CIEPCA Newsletter, 1999). Les poulets de chairs en fin de
croissance nourris aux graines crues ou grillées, ont vu leurs performances affectées
défavorablement tandis que les graines bouillies ont permis de produire de bonnes
performances (EMENALON et al., 1998).
I.5.2. Utilisation du mucuna dans l’alimentation humaine
Le mucuna, source de protéines, a longtemps été utilisé comme un plat traditionnel
minoritaire pendant des siècles. Il est toujours utilisé de jours comme plat traditionnel dans
plusieurs pays d'Asie et d'Afrique où il est devenu objet d'étude pour les nutritionnistes,
12
spécialement en Asie d'où il est originaire (EILITTA et al., 2000). Le mucuna ne pourrait être
utilisé que cuit et en association avec d'autres ingrédients alimentaires comme le maïs ou le
mil dans un rapport de 2 pour 1 ou 3 pour 1(FLORES, 1993).
I.5.3. Utilisation médicinale du mucuna
L’utilisation médicinale de cette légumineuse est le plus souvent rapportée dans la
littérature pour de nombreuses régions du monde. Toutes les parties de cette plante
renferment des composés à activités pharmacologiques (WARRIER et al., 1996). Plusieurs
applications thérapeutiques de mucuna ont été décrites. En effet, Les soies sur les gousses
sont utilisées dans le traitement de morsures de serpents en Inde (SIDDHURAJU
et al.,1996) ; il a été rapporté que le mucuna est utilisé comme expectorant dans le traitement
de la toux, l'asthme et l'infection de la langue. Dans ce dernier cas, c'est le Mucuna
monosperma qui est utilisé (PRAKASH et al., 1987). Pourtant, la plus répandue est son
utilisation contre la maladie de Parkinson (MANYAM, 1995 ; PUGALENTHI et al., 2005).
En effet, la L-Dopa permettrait le soulagement symptomatique de cette maladie par
augmentation de la dopamine au niveau du system nerveux central (EILITTÄ et al., 2003). La
graine était déjà utilisée à cet effet dans l’ancien système médical indien, l’Ayurveda
(MANYAM, 1995). Plus tard, cette pratique a été transposée dans la médecine moderne en
raison de la présence en quantité appréciable de la L-dopa.
Figure 5: Métabolisme de la L-Dopa
Source : DOSSA et al., 2009, ressources alimentaires non conventionnelles
Partie II
MATERIELS ET
METHODES
13
II.1. MATERIEL VEGETAL
Les échantillons ont été proposés et fournis par le projet AINA de l’ONG GRET,
travaillant dans l’Androy. Il s’agit des graines de Mucuna pruriens var utilis noire.
II.2. PREPARATION DES GRAINES AVANT ANALYSES
Les graines n’ont pas subi de prélavage. Elles ont été simplement nettoyées au chiffon
pour enlever les tâches se trouvant sur leur tégument. Pour les graines traitées par le trempage,
elles ont été séchées dans un séchoir solaire (Annexe 2) pendant 48 heures à des températures
d’environ 30 à 40° C. Ensuite elles ont subi un broyage mécanique pour être réduites en
poudre.
II.2.1. TRAITEMENTS DES GRAINES
Douze (12) traitements physico-chimiques, présentés dans le tableau 4, visant à réduire
et/ou éliminer la L-dopa, ont été appliqués. Afin d’obtenir des résultats reproductibles, chaque
traitement a été répété 5 fois.
Il s’agit de :
- traitement mécanique : le dépelliculage (Traitements VII et VIII)
- traitement physique : les séries de trempage seul (Traitement I et II), trempage suivi
d’ébullition 1 h (Traitement III et IV), trempage +ébullition 30 min et retrempage
pendant 6 et 12 min (Traitement V), la torréfaction (Traitement VI)
- traitement chimique : Trempage utilisant le bicarbonate 0,2 % (Traitement IX et X) et
les cendres de bois (Traitement XI et XII).
Dans le cas des séries de trempage, la quantité d’eau a été fixée à 200 ml pour 100 g
de graines et les traitements ont été appliqués seuls et/ou combinés.
14
II.2.2. Traitements physiques
Il s’agit des traitements appliquant le trempage et la torréfaction. Ils sont mentionnés
dans le tableau 3.
Tableau 3: Les traitements physiques appliqués aux graines de Mucuna
Traitements Signification
Traitement I Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
Traitement II Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
Traitement III Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +1H d’ébullition
Traitement IV Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +1H d’ébullition
Traitement V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide pendant 24h, puis
ébullition pendant 30 min et retrempage dans 200 ml d’eau froide pendant 6h et 12h
Traitement VII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide + dépelliculage
Traitement VIII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude + dépelliculage
Traitement VI Torréfaction des graines pendant 5, 6 et 8 min
II.2.3. Traitements chimiques
Des produits chimiques comme le bicarbonate et les cendres sont utilisés à des
concentrations décrites ci-dessous :
Pour la solution de bicarbonate, la concentration de 0,2 % a été inspirée des expériences
réalisées par VADIVEL et al.(2009).
Pour la solution de cendres de bois (UKACHUKWU et al., 2003) le rapport P/V de
25/1000 (25grammes de cendres dans 1litre d’eau) a été choisi de façon à ce que la
concentration n’est ni trop élevée ni trop faible.
15
Tableau 4: Traitements des échantillons
Traitements Physiques Traitements Chimiques
Traitements Signification durée Traitements Signification durée
I Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide
1h-12h-24h IX Trempage de 100g d’échantillon dans
200ml de solution froide de bicarbonate
0,2%
1h-12h-24h
II Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude
1h-12h-24h X Trempage de 100 g d’échantillon dans
200ml de solution chaude de bicarbonate
0,2 %
1h-12h-24h
III Trempage de 100g d’échantillon dans 200ml
d’eau chaude +1H d’ébullition
1h-12h-24h XI Trempage de 100g d’échantillon dans
200ml d’eau froide plus ajout de cendres
25 g/l
1h-12h-24h
IV Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide +1H d’ébullition
1h-12h-24h XII Trempage de 100g d’échantillon dans
200ml d’eau chaude plus ajout de cendres
25g/l
1h-12h-24h
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide pendant 24H,puis ébullition pendant
30mn et retrempage dans 200 ml d’eau froide
pendant 6H et 12H
6h-12h
VI Torréfaction de 100g d’échantillon 5min-6min-
8min
VII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide + dépelliculage
1h-12h-24h
VIII Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude + dépelliculage
1h-12h-24h
Ce qui fait, au total, 180 échantillons dont 175 traités et 5 non traités
16
A la fin de chaque traitement, les graines ont été séchées dans un séchoir solaire
indirect pendant 48h à des températures entre 30 et 40° C. L’état des graines séchées est
reconnaissable par leur aspect craquant et les téguments plus ou moins faciles à enlever.
Ensuite, elles sont réduites en poudre à l’aide d’un broyeur mécanique et stockées dans des
bocaux fermés hermétiquement, prêtes pour les analyses. Chaque bocal a été codé selon les
différents traitements.
Les effets de la durée et du type de traitement sur la modification de la teneur en
L-Dopa et sur la valeur nutritionnelle dans les graines ont été suivis.
II.3. DETERMINATION DE LA VALEUR NUTRITIONNELLE
II.3.1. Mesure de la teneur en eau
La méthode consiste à mesurer la perte en eau de l’échantillon par dessiccation à
l’étuve à une température de 103±2°C (AFNOR, 1993).
Une quantité de 5g de poudre de chaque graine traitée est introduite dans une capsule
sèche. Le tout est par la suite mis à l’étuve à 103 ± 2°C pendant 24h. Des pesées sont
effectuées régulièrement toute les heures jusqu’à l’obtention d’une masse constante.
La teneur en eau (H%) en g pour 100 g d’échantillon, est calculée selon la formule :
𝐻% =𝑚1 − 𝑚2
𝑚1 − 𝑚0× 100
m0 : masse en g de la capsule vide
m1 : masse en g de la prise d’essai et de la capsule avant séchage
m2 : masse en g de la prise d’essai et la capsule après séchage
La teneur en matière sèche (MS %) en g pour 100 g d’échantillon est ensuite déduite
selon la formule :
𝑀𝑆% = 100 − 𝐻%
17
II.3.2. Détermination de la teneur en protéines totales
Elle est réalisée selon la méthode de KJELDAHL (AFNOR, 1993). Il s’agit d’une
méthode indirecte de dosage des protéines par détermination de la quantité d’azote des
protéines à l’état minéral. La méthode passe par 3 étapes : la minéralisation, la distillation et
le dosage de l’ammoniac libéré.
0,3g d'échantillon, 10 ml d'acide sulfurique concentré 98 % et 0,7g de catalyseur
(mélange de CuSO4 et K2SO4) sont introduits dans un matras du minéralisateur. Le tout est
chauffé jusqu'à ce que son contenu devienne limpide, soit environ 6 h.
Après refroidissement, le minéralisât ainsi que l'eau de rinçage du matras, sont
transvasés dans le tube du distillateur en présence de soude 30 %. Le distillat est recueilli dans
un bécher contenant 10 ml d'acide borique 4 % et 2 gouttes de réactif de Tashiro.
Enfin le distillat contenant l'ammoniac est dosé avec une solution d'acide sulfurique
0,1N jusqu'au virage de la coloration au rose. Le volume d'acide sulfurique nécessaire est
noté. La teneur en azote total, N %, est calculée comme suit:
𝑁% =(𝑉 − 𝑉0) × 𝑁 × 0,014
𝑚× 100
V0 : Volume en ml de la solution d’acide sulfurique nécessaire pour obtenir le virage de
l’essai à blanc.
V : Volume en ml de la solution d’acide sulfurique nécessaire pour obtenir le virage de la
prise d’essai.
N : Normalité de la solution d’acide sulfurique utilisée lors du titrage (0,1N)
m : masse en g de l’échantillon
La teneur en protéines totales correspondante, P %, est obtenue en multipliant la
teneur en azote total par le facteur de conversion 6,25, sachant que les protéines sont
constituées par 16 % d’azote (ADRIAN, 1995).
𝑃 % = 𝑁 % × 6,25
18
La teneur en protéines ainsi obtenue est rapportée à la matière sèche des échantillons.
II.3.3. Dosage de la teneur en lipides
La méthode de dosage gravimétrique utilisant le n-hexane comme solvant pour
extraire la matière grasse a été mise en œuvre. Après évaporation du solvant, le résidu est
séché puis pesé (WOLFF, 1991).
Dans une cartouche à extraction et recouverte d'un tampon de coton dégraissé, 5g de
poudre d'échantillon y sont introduits. La cartouche est placée dans le soxhlet muni d'un
système réfrigérant ascendant et d'un ballon à col rodé préalablement séché et taré. Le n-
hexane est versé dans le soxhlet jusqu'à un volume recouvrant la cartouche, soit environ les
2/3 du ballon (NFV 03-908,1998). Le tout est placé sur un chauffe-ballon à une température
de 40 à 45°C pendant 8h. L'ébullition est stabilisée par des billes de verre. Le solvant
d'extraction s'évapore à travers le soxhlet, se condense au niveau du réfrigérant, siphonne et
retourne dans le ballon, apportant avec lui les résidus lipidiques. Ce cycle se répète plusieurs
fois. Ensuite, le solvant est éliminé par évaporation à l’aide du Rotavapor à 50°C ; à la fin, le
ballon sec contenant la matière grasse est pesé.
La teneur en lipides pour 100 g de matière brute, est obtenue par la formule :
𝐿 % =𝑚2 − 𝑚1
𝑚0× 100
m0 = masse en gramme de l’échantillon
m1 : masse en gramme du ballon avec les billes de verre avant extraction
m2 : masse en gramme du ballon avec les billes de verre et la matière grasse après
extraction
Les valeurs calculées sont ensuite rapportées à la matière sèche correspondante
19
II.3.4. Détermination de la teneur en cendres brutes
Une incinération se fait progressivement à une température de 250°C jusqu’à 550°C,
au cours de laquelle les substances organiques sont transformées en H2O et CO2, et le reste
constitue les cendres brutes formées de matières minérales (MULTON, 1991).
5g de farine sont mis dans une capsule d’incinération préalablement tarée, puis
introduits dans le four à moufle dont la température est réglée progressivement jusqu’à 550°C.
Après 5 h d’incinération, les capsules, contenant les cendres brutes, sont refroidies dans un
dessiccateur et pesées.
La teneur, exprimée en g de cendres pour 100 g de matière brute, est calculée par la
formule suivante:
𝐶𝐵% =𝑚2 − 𝑚0
𝑚1 − 𝑚0× 100
CB% : Teneur en cendres brutes
m0 : masse de la capsule vide
m1 : masse de la capsule avec la prise d’essai avant incinération
m2 : masse de la capsule avec la prise d’essai après incinération
La teneur en cendres obtenue est ensuite rapportée à la matière sèche.
II.3.5. Détermination de la teneur en glucides totaux
La teneur en glucides totaux (MS) est obtenue par la différence entre la teneur en matière
sèche et la somme des teneurs en protéines, en lipides, et en cendres brutes de l’échantillon
(GREENFIELD et SOUTHGATE, 1992)
20
La formule suivante permet d’obtenir ce taux de glucides, en g pour 100 g de matière
sèche.
𝐺𝑇% = 100 − (𝐻% + 𝑃% + 𝐿% + 𝐶𝐵%)
GT % : teneur en glucides totaux en
H% : humidité pour l00g de l'échantillon
P% : teneur en protéines en g pour 100g de matière sèche
L% : teneur en lipides en g pour l00g de matière sèche
CB% : teneur en cendres brutes en g pour l00g de matière sèche
II.3.6. Détermination de la valeur énergétique (GREENFIELD et SOUTHGATE,
1992)
La valeur énergétique globale est l’énergie libérée par la combustion des
macronutriments : protéines, glucides et des lipides contenus dans l’alimentation en tenant
compte de leur coefficient d’ATWATER : 4kcal, 4kcal, et 9 kcal respectivement
Elle est exprimée en kilocalorie (kcal) et calculée à partir de la relation :
𝑬 𝑲𝒄𝒂𝒍 = 𝟒 × 𝑷 + 𝑳 × 𝟗 + (𝟒 × 𝑮𝑻)
Avec :
L : teneur en lipides
P : teneur en protéines
GT : teneur en glucides
II.4. DETERMINATION DE LA TENEUR EN L- DOPA
II.4.1. Préparation de l’extrait (SHAH et al., 2010)
5 g de poudre de graines traitées ont été dégraissées par l’hexane à 40-45°C. Puis, un
extrait aqueux a été préparé à partir de chaque échantillon dégraissé par un procédé de
macération à froid. Après 7 jours, l’extrait a été filtré sur papier Whatman N°1 et ensuite
concentré sous vide.
21
II.4.2. Préparation de la gamme étalon et mesure direct de L-Dopa de l’extrait
brut (MODI et al., 2008)
Une solution mère de L-dopa (1µg/ml) a été préparée. 10 mg de L-Dopa référence
sont dissouts dans 5ml d’acide formique à 0,1N et le volume a été ajusté à 100 ml avec l’acide
formique 0,1N. 1ml de cette solution était transféré dans une fiole jaugée de 100 ml, et dilué
jusqu’au trait de jauge avec l’acide formique 0,1N. La gamme étalon avec la concentration de
50 à 800 ng/ml a été préparée à partir de la solution mère. (MODI et al., 2008).
Lecture de la densité optique
Les densités optiques de la gamme étalon et de l’extrait à doser ont été lues à 630 nm
au spectrophotomètre.
Mode de calcul
La teneur en L-Dopa est exprimée en g/100g MS. En reportant les points de la gamme
étalon sur un graphique (avec en abscisse la concentration en L-dopa et en ordonnée la densité
optique mesurée), on peut tracer la droite de régression linéaire dont l'équation est :
DO 630nm = a [L-Dopa] + b
L-Dopa (g /100g MS) = [(DO 630nm - b) x D] / (a x MS)
Avec:
[L-Dopa] : concentration en L-dopa en µg/ml
L-Dopa : quantité de L-dopa en g/l00 g de matière sèche
MS : masse sèche initiale de 1'échantillon à analyser en mg
D : facteur de dilution de l'échantillon
a: pente de la droite de régression
b : ordonnée à l'origine de la droite
Partie III
RESULTATS ET
DISCUSSION
22
RESULTATS
III.1. Effet des différents traitements sur la valeur nutritionnelle de mucuna
III.1.1. Teneur en eau et en matière sèche
Après étuvage des échantillons, les valeurs de la teneur en eau sont mentionnées dans le
tableau 5 :
Tableau 5: Teneur eau et en matière sèche des échantillons
Humidité MS
(%) (%)
0 Sans traitement (STR) 11,74 88,26
1H 10,18 89,82
12H 9,82 90,18
24H 10,26 89,74
1H 10,57 89,43
12H 9,89 90,11
24H 11,04 88,96
1H 9,21 90,79
12H 10 90
24H 10.42 89,58
1H 9,7 90,3
12H 9,65 90,35
24H 10,1 89,9
6H 9,04 90,96
12H 8,93 91,07
5min 5,83 94,17
6min 5.89 94,11
8min 5,94 94,06
1H 7,62 92,38
12H 8,47 91,53
24H 9,34 90,66
1H 8,08 91,92
12H 8,28 91,72
24H 10,17 89,83
1H 9,84 90,16
12H 10 90
24H 9,8 90,2
1H 10,68 89,32
12H 10,24 89,76
24H 10,11 89,89
1H 9,9 90,1
12H 10,25 89,75
24H 9,86 90,14
1H 9,9 90,1
12H 10,03 89,97
24H 10,79 89,21
XTrempage de 100g d’échantillon dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 %.
XITrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
ajout de cendres 25 g/l
XIITrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
ajout de cendres 25 g/l
VI
VIITrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
+dépelliculage
VIIITrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
+dépelliculage
IXTrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution froide
de bicarbonate 0,2 %
Torréfaction de 100 g d’échantillon
IIITrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
pendant + 1H d’ébullition
IVTrempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant + 1H d’ébullition
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant 24H, puis ébullition pendant 30 min et retrempage dans
200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
TraitementSignification
Durée
I
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
II
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
23
Graines non traitées
Sans traitement, l’humidité des échantillons est de 11,74 %, correspondant à 88,26 % de
matière sèche. Cette teneur en eau, inférieure à 12 %, traduit un bon séchage des graines
permettant une bonne conservation.
. Graines traitées
En général, les teneurs en eau des différents échantillons traités sont inférieures à celle du
mucuna sans traitement, soit 9 à 10 % dans la plupart des cas. Les valeurs les plus faibles,
environ6%, sont celles obtenues pour les graines torréfiées, traitement VI, pendant 5 à
8min.Par ailleurs, une baisse de l’humidité est constatée dans les traitements VII et VIII
(trempage suivi de dépelliculage) dont les moyennes avoisinent les 8 %. Néanmoins, tous les
traitements diffèrent peu et les écarts sont minimes.
III.1.2. Teneurs en lipides
Les teneurs en lipides des graines non traitées et traitées sont présentées dans le tableau 6.
Graines non traitées
La teneur en lipides des graines non traitées est de 5,96 % MS. Cette valeur est
nettement supérieure à celles trouvées par ANDRIAMASINANDRAINA (2012) et
ANDRIANIRINA(2015) pour la même variété, qui sont respectivement 3,77 % et 4,20 %. De
plus, par rapport aux autres légumineuses protéagineuses, comme les genres Phaseolus,
Vigna, dont les teneurs en matière grasse sont autour de 1 à 3 %, cette valeur est élevée.
Graines traitées
Les valeurs obtenues varient d’un traitement à l’autre. La plupart des traitements
provoque la réduction de la teneur en lipides des échantillons, à part quelques exceptions
(Traitements V : trempage + ébullition + retrempage ; traitement VIII-24H : trempage à l’eau
chaude pendant 24 h suivi de dépelliculage ; IX-1H et IX-12H : trempage dans la solution
froide de bicarbonate 0,2 % pendant 1 h et 12 h).
Dans le cas de trempage seul (Traitement I et II) et avec ébullition de 1 h (Traitement III
et IV), les teneurs en lipides des échantillons varient de 4,5 à 5,54 % qui sont respectivement
celles des traitements IV-1H et I-24H. Soit des pertes de 7,12 à 24,53 %.
24
Pour la torréfaction, la teneur en lipides est entre 4,51 à 5,37 %, soit une respectivement
une réduction de 24,37 et 9,84 %.
Dans le cas des traitements appliquant le dépelliculage (VII et VIII), les teneurs en lipides
sont autour de 5 à 6 % et qui sont inférieures à celle des graines non traitées. Un cas
exceptionnel est rencontré pour le traitement VIII-24H dont la teneur en ce nutriment
augmente de 10,96 % par rapport à celle du STR.
Les teneurs en lipides pour les traitements utilisant les agents chimiques (Traitements
IX, X, XI, XII) sont de 4,3 % (Traitement XI-1H) à 6,53 % MS (Traitement IX-1H). Il semble
que le traitement avec les cendres de bois (Traitements XI et XII) réduit le plus la teneur en
lipides des graines que celui avec la solution de bicarbonate 0,2 %. La plus faible teneur en
lipides est observée dans le traitement XI-24H (24,93 % de perte lipidique) dont les graines
sont trempées dans de l’eau froide contenant des cendres de bois pendant 24 h.
25
Tableau 6 : Teneur en lipides des échantillons
Traitements Procédés Durée Teneur en
Lipides
(%MS)
Perte /
Gain (%)
0 Sans traitement 5,96 0
I Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide
1H 4,51 -24,36
12H 4,81 -19,33
24H 5,54 -7,12
II Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude
1H 4,68 -21,42
12H 4,84 -18,86
24H 4,62 -22,56
III Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude +1H d’ébullition
1H 5,41 -9,3
12H 5,38 -9,73
24H 4,96 -16,84
IV Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide t +1H d’ébullition
1H 4,5 -24,53
12H 5,44 -8,77
24H 4,57 -23,32
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide pendant 24H, puis ébullition pendant
30 min et retrempage dans 200 ml d’eau froide
pendant 6H et 12H
6H 6,57 +10,21
12H 6,67 +11,84
VI Torréfaction de 100 g d’échantillon 5min 5,37 -9,84
6min 4,99 -16,29
8min 4,51 -24,37
VII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide + dépelliculage
1H 4,53 -23,97
12H 5,78 -3,03
24H 4,73 -20,7
VIII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude + dépelliculage
1H 5,74 -3,63
12H 4,97 16,59
24H 6,61 +10,96
IX Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de
solution froide de bicarbonate 0,2 %
1H 6,53 +9,64
12H 6,22 +4,32
24H 4,65 -22
X Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de
solution chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 5,79 -2,89
12H 5,77 -3,23
24H 5,44 -8,77
XI Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml
d’eau froide +ajout de cendres 25 g/l
1H 4,3 -27,89
12H 5,77 -3,16
24H 4,47 -24,93
XII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml
d’eau chaude + ajout de cendres 25 g/l
1H 4,64 -22,15
12H 4,54 -23,78
24H 5,19 -12,91
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
26
III.1.3. Teneurs en protéines
Les teneurs en protéines de mucuna traités et non traités sont présentées dans le
tableau 7.
Graines non traitées
La teneur en protéines par rapport à la matière sèche des échantillons non traités est
de 25,57 %, ce qui est comparable à la valeur trouvée par ANDRIANIRINA (2015) pour la
même variété qui est de 25,87 % et nettement inférieure à celle obtenue par
ANDRIAMASINANDRAINA (2012) pour la même variété qui est de 28,91 %.
Graines traités
Les teneurs en protéine des graines de mucuna traitées sont entre 21,27 % (traitement
XII-1H) et 27,63 % (traitement VIII-24H). Ces valeurs correspondent respectivement à une
perte de 16,83 % et une augmentation de 8,05 % de protéines par rapport aux graines non
traités (STR).
Dans la majorité des cas, il y a une diminution des teneurs en protéines, sauf dans les
traitements où les graines ont subi un dépelliculage notamment dans les traitements VII-12H/
24H (augmentation de 1 à 5 %) et VIII-12H/ 24H (augmentation de 7 à 8 %).
Pour les séries de trempage (seul ou avec ébullition), la perte en protéines est
de 2,04 % (Traitement II-24H) à 12,26 % (Traitement IV-12H).
Pour la torréfaction, la réduction est de 3 à 8 %
Dans le cas de trempage suivi de dépelliculage (Traitements VII et VIII), des
gains sont observés (valeurs positives) sauf pour les durées de traitement 1H où il y a une
perte de 0,35 (Traitement VIII-1H) à 0,47 % (Traitement VII-1H).
Dans les cas de trempage des graines dans la solution de bicarbonate 0,2 %
(Traitements IX et X)
- Solution froide : la perte en protéines va de 1,74 (Traitement IX-24H) à
10,05 % (Traitement IX-1H).
- Solution chaude : la réduction est de 4 à 11 %
Dans le cas de trempage avec de cendres (Traitements XI et XII), à froid, une
perte de protéines de 9 à 12 % est notée tandis qu’à chaud la réduction atteint
les 17 % (Traitement XII-1H).
27
Il semble que le traitement utilisant les cendres de bois engendre la plus de pertes en
protéines.
Tableau 7 : Teneur en protéines des échantillons (%MS)
Traitements Procédés Durée Teneur en
protéines
(%MS)
Pertes /
Gains (%)
0 Sans traitement 25,57 0,00
I Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide 1H 24,32 -4,89
12H 24,51 -4,13
24H 24,77 -3,14
II Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude 1H 24,00 -6,13
12H 23,47 -8,22
24H 25,05 -2,04
III Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
+1H d’ébullition
1H 23,68 -7,41
12H 24,73 -3,29
24H 24,37 -4,70
IV Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide t
+1H d’ébullition
1H 23,16 -9,43
12H 22,44 -12,26
24H 24,22 -5,29
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant 24H,puis ébullition pendant 30 min et retrempage
dans 200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
6H 24,05 -5,95
12H 25,20 -1,43
VI Torréfaction de 100 g d’échantillon 5min 24,59 -3,83
6min 23,62 -7,64
8min 24,68 -3,48
VII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
dépelliculage
1H 25,45 -0,47
12H 26,93 +5,31
24H 25,87 +1,16
VIII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
dépelliculage
1H 25,48 -0,35
12H 27,47 +7,44
24H 27,63 +8,05
IX Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 %
1H 23,00 -10,05
12H 24,92 -2,54
24H 25,13 -1,74
X Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 23,71 -7,28
12H 24,60 -3,79
24H 22,68 -11,30
XI Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
ajout de cendres 25 g/l
1H 23,34 -8,72
12H 22,59 -11,66
24H 23,30 -8,87
XII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
ajout de cendres 25 g/l
1H 21,27 -16,83
12H 23,83 -6,82
24H 23,15 -9,47
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
28
III.1.4. Teneurs en cendres brutes
Les teneurs en cendres des échantillons non traités et traités sont rapportées dans le
tableau 8.
Graines non traitées
La teneur en cendres des graines non traitées est de 3,97 % MS. C’est une valeur assez
élevée par rapport à celle d’ANDRIANIRINA (2015) qui est de 2 %. Pourtant, elle est
comparable à celle obtenue par ANDRIAMASINANDRAINA (2012) qui est de 4,11 %.
Graines traitées
Tous les traitements appliqués aux graines de mucuna ont entraîné une perte de leurs
teneurs en cendres brutes.
La perte maximale en minéraux est constatée dans le traitement III-12H (Trempage
des graines dans de l’eau chaude pendant 12 h et bouillies pendant 1 h). La réduction y est de
31,17 %.
Dans le cas des trempages avec la solution de bicarbonate 0,2 % (Traitements IX et X)
et ceux avec de l’eau contenant des cendres de bois, la teneur en cendres avoisines celles des
graines non traitées qui est de 3,97 %.
De même pour le cas de la torréfaction (VI), les traitements avec dépelliculage (VII et
VIII) et le traitement V (Trempage + ébullition + retrempage), dont les valeurs sont autour de
3,40 % majoritairement.
Il semble que les trempages seuls (Traitement I et II) et /ou les trempages avec
ébullition 1 h (Traitements III et IV) affectent le plus la teneur en cendres des graines, par
comparaison avec les autres traitements.
Dans tous les cas, il n’y a pas de pertes importantes engendrées par les traitements. De
plus, les variations des valeurs sont faibles.
29
Tableau 8 : Teneur en cendres brutes des échantillons (% MS)
Traitements Procédés Durée Teneur en
cendres brutes
(%MS)
Pertes /
Gains (%)
0 Sans traitement 3,97 0,00
I Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide
1H 3,35 -15,55
12H 3,28 -17,38
24H 3,27 -17,75
II Trempage de 100g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude 1H 3,32 -16,29
12H 3,28 -17,30
24H 3,04 -23,55
III Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude +1H d’ébullition
1H 3,19 -19,74
12H 2,73 -31,17
24H 2,93 -26,26
IV Trempage de 100 g d’échantillon dans 200ml d’eau froide
+1H d’ébullition
1H 3,21 -19,22
12H 3,18 -19,96
24H 2,80 -29,56
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant 24H, puis ébullition pendant 30 min et retrempage
dans 200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
6H 3,45 -13,18
12H 3,46 -12,84
VI Torréfaction de 100 g d’échantillon 5min 3,48 -12,44
6min 3,45 -13,03
8min 3,88 -2,25
VII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide + dépelliculage
1H 3,37 -15,01
12H 3,41 -14,14
24H 3,42 -13,97
VIII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude + dépelliculage
1H 3,27 -17,52
12H 3,54 -10,85
24H 3,54 -10,86
IX Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 %
1H 3,35 -15,57
12H 3,62 -8,70
24H 3,69 -7,10
X Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 3,35 -15,66
12H 3,73 -5,95
24H 3,73 -5,95
XI Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide + ajout de cendres 25 g/l
1H 3,82 -3,79
12H 3,84 -3,20
24H 3,84 -3,23
XII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude + ajout de cendres 25 g/l
1H 3,62 -8,76
12H 3,70 -6,75
24H 3,98 +0,21
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
30
III.1.5. Teneurs en glucides totaux
Les teneurs en glucides des graines de Mucuna traitées et non traitées sont présentées
dans le tableau 9.
Graines non traitées
La teneur en glucides totaux du mucuna non traité est de 52,76 %, une valeur
inférieure à celle trouvée par ANDRIANIRINA (2015) qui est de 57,34 % pour cette même
variété. Elle est néanmoins comparable à celle obtenue par ANDRIAMASINANDRAINA
(2012) qui est de 53,39 %.
Graines traitées
Presque la totalité de la teneur en glucides de toutes les graines traitées est supérieure à
celle du mucuna non traité, sauf dans le cas du traitement VIII-24H (Trempage des graines
dans l’eau chaude pendant 24 h puis dépelliculage) où il y a une légère perte de 1,34 % .
Les augmentations sont comprises entre 4,69 % (traitement IX-12H) et 17,6 % (VI-6 min)par
rapport au STR.
Dans le cas de trempage seul des graines (Traitements I et II) la hausse des teneurs en
glucides est de l’ordre de 6 à 11 %.
Le trempage des graines suivi d’ébullition 1h peut augmenter la teneur glucidique
jusqu’à 12,65 % (Traitement IV-1H).
La torréfaction est le traitement qui augmente le plus la teneur en ces macronutriments
jusqu’aux environ de 18 % par rapport au STR.
Dans le cas de traitements VII et VIII (Trempage suivi de dépelliculage), une
augmentation de 5 à 12 % et une légère perte de la teneur en glucides (1,34 %) est obtenue.
Des hausses de teneurs glucidiques inférieures à 10 % sont rencontrées dans le cas de
trempage avec la solution de bicarbonate, alors que l’utilisation des cendres de bois augmente
jusqu’à 14,8 % (Traitement XII-1H).
31
Tableau 9 : Teneur en glucides totaux des échantillons
Traitements Procédés Durée Teneur en
glucides totaux
(%MS)
Pertes
/Gains
(%)
0 Sans traitement 52,76 0,00
I
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
1H 57,64 +9,24
12H 57,58 +9,14
24H 56,16 +6,45
II
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
1H 57,43 +8,85
12H 58,52 +10,91
24H 56,25 +6,62
III
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
+1H d’ébullition
1H 58,51 +10,91
12H 57,16 +8,33
24H 57,32 +8,65
IV
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide t
+1H d’ébullition
1H 59,43 +12,65
12H 59,29 +12,38
24H 58,31 +10,53
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant 24H,puis ébullition pendant 30 min et retrempage
dans 200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
6H 56,89 +7,83
12H 55,74 +5,65
VI
Torréfaction de 100 g d’échantillon
5min 60,73 +15,11
6min 62,05 +17,60
8min 61,55 +16,66
VII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
dépelliculage
1H 59,18 +12,16
12H 55,41 +5,03
24H 56,64 +7,36
VIII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
dépelliculage
1H 57,43 +8,84
12H 55,74 +5,65
24H 52,05 -1,34
IX
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 %
1H 57,28 +8,56
12H 55,24 +4,69
24H 56,73 +7,53
X
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 56,47 +7,04
12H 55,66 +5,49
24H 58,04 +10,00
XI Trempage de 100 g d’échantillon dans 200ml d’eau froide +
ajout de cendres 25 g/l
1H 58,64 +11,15
12H 57,55 +9,07
24H 58,53 +10,93
XII Trempage de 100 g d’échantillon dans 200ml d’eau chaude+
ajout de cendres 25 g/l
1H 60,57 +14,80
12H 57,90 +9,74
24H 56,89 +7,83
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
32
III.1.6. Valeurs énergétiques
Les valeurs énergétiques des échantillons sont récapitulées dans le tableau 10
Graines non traitées
La valeur énergétique des graines de mucuna non traitées est de 366,97 kcal. C’est une
valeur comparable à celles obtenues par ANDRIAMASINANDRAINA (2012) et
ANDRIANIRINA(2015) qui sont respectivement 363,12 et 370,64 Kcal.
Graines traitées
Généralement, les valeurs énergétiques globales des échantillons ne varient pas
significativement au cours des traitements. Elles restent au voisinage de celle du mucuna non
traité qui est de 366,97 Kcal / 100g MS.
33
Tableau 10: Valeurs énergétiques des échantillons
Traitements Procédés Durée Energie
(Kcal/ 100g
MS)
Pertes /
Gains (%)
0 Sans traitement 366,97 0,00 I
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
1H 368,42 +0,39 12H 371,65 +1,28 24H 373,60 +1,81
II
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
1H 367,83 +0,23 12H 371,51 +1,24 24H 366,80 -0,05
III
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude
+1H d’ébullition
1H 377,46 +2,86 12H 375,97 +2,45 24H 371,41 +1,21
IV
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide t
+1H d’ébullition
1H 370,87 +1,06 12H 375,89 +2,43 24H 371,26 +1,17
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide
pendant 24H,puis ébullition pendant 30 min et retrempage dans
200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
6H 382,90 +4,34
12H
383,79 +4,58 VI
Torréfaction de 100 g d’échantillon
5min 389,63 +6,17 6min 387,58 +5,62 8min 383,27 -4,44
VII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
dépelliculage
1H 378,67 +3,19
12H 381,38 +3,93 24H 372,63 +1,54
VIII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
dépelliculage
1H 383,28 +4,45 12H 377,57 +2,89 24H 378,21 +3,06
IX
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution froide
de bicarbonate 0,2 %
1H 379,88 +3,52 12H 376,60 +2,62 24H 369,30 +0,63
X
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 372,84 +1,60 12H
372,95 +1,63 24H 371,82 +1,32
XI
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide +
ajout de cendres 25 g/l
1H 366,62 0,09 12H 372,48 +1,50 24H 367,54 +0,16
XII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau chaude +
ajout de cendres 25 g/l
1H 369,11 +0,58 12H 367,77 +0,22 24H 366,88 -0,03
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
34
III.2. Effets des différents traitements sur les teneurs en L-DOPA
Les graines de mucuna contiennent bel et bien de L- Dopa, confirmant les résultats d’autres
auteurs (VADIVEL et al., 2007 ; GURUMOORTHI et al., 2008 ; WANJEKECHE et
al.,2003). Le tableau 11 illustre les teneurs en cet élément, pour les échantillons traités et non
traités.
Tableau 11: Teneurs en L-Dopa des échantillons et pertes après différents traitements
* : valeur de p (significativité statistique) des pertes en L-Dopa par rapport aux graines non traitées
Le signe négatif signifie une perte
Le signe positif indique un gain
Traitements Explications Duré
es
L Dopa
(%MS)
Pertes /
Gains (%)
Valeurs
P/STR*
0 Sans traitement (STR) 6,38±0,25 0,00
I
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide
1H 6,32±0,18 -0,97 0,671
12H 6,18±0,14 -3,19 0,205
24H 5.96±0,39 -6,58 0,018
II
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude
1H 6,28±0,27 -1,57 0,484
12H 6,10±0,15 -4,37 0,109
24H 5,96±0,15 -6.60 0,042
III
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude + 1H d’ébullition
1H 5,92±0,15 -7,28 0,034
12H 5,57±0,11 -12,75 0,007
24H 5,39±0,14 -15,46 0,004
IV
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide + 1H d’ébullition
1H 5,96±0,19 -6,59 0,042
12H 5,70±0,19 -10,58 0,012
24H 5,60±0,08 -12.23 0,008
V Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide pendant 24H,puis ébullition pendant 30 min et
retrempage dans 200 ml d’eau froide pendant 6H et 12H
6H 5,34±0,28 -16,33 0,003
12H 4,73±0,40 -25,83 0,001
VI
Torréfaction de 100 g d’échantillon
5min 4,31±0,16 -32,44 0,000
6min 3,89±0,26 -39,06 0,000
8min 3,38±0,48 -46,95 0,000
VII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide + dépelliculage
1H 6,61±0,14 +3,64 0,154
12H 6,59±0,11 +3,24 0,181
24H 6,55±0,26 +2,68 0,254
VIII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude + dépelliculage
1H 6,73±0,26 +5,55 0,064
12H 6,72±0,17 +5,34 0,068
24H 6.60±0,20 +3,44 0,167
IX
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 %
1H 5,78±0,23 -9,38 0,016
12H 4.71±0,02 -26,19 0,001
24H 4,07±0,01 -36,22 0,000
X
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de
solution chaude de bicarbonate 0,2 %
1H 5,80±0,06 -9,14 0,018
12H 4,58±0,00 -28,26 0,001
24H 3,43±0,13 -46,26 0,000
XI
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
froide + ajout de cendres 25 g/l
1H 5,92±0,45 -7,14 0,034
12H 5,10±0,00 -20,06 0,002
24H 4,81±0,00 -24,61 0,001
XII
Trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau
chaude + ajout de cendres 25 g/l
1H 5,85±0,42 -8,23 0,024
12H 5,05±0,11 -20,85 0,002
24H 4,80±0,24 -24,79 0,001
35
III.2.1. Sans traitement
La teneur en L-Dopa de l’échantillon non traité est de 6,38 % MS. Cette valeur est
comparable à celle obtenue par VADIVEL et al., (2007) qui est de 6,33 % MS pour la même
variété. Elle est cependant supérieure à celle obtenue par ANDRIANIRINA (2015) qui est de
4,73 %.
III.2.2. Effets des différents traitements
Il est noté que presque tous les traitements appliqués aux graines ont pu modifier la
teneur en L-Dopa des échantillons.
Dans la plupart des cas, cette teneur diminue. Néanmoins, il y a quelques séries de
traitement qui ont entraîné une augmentation de la concentration en ce facteur
antinutritionnel.
Mais dans tous les cas, il n’y a pas eu élimination totale de la L-Dopa dans les graines. Les
pertes ne dépassent pas les 50 %. Par ailleurs, certains traitements affectent de manière
significative la teneur en cette molécule (p<0,05) à savoir les séries de trempage suivi
d’ébullition (Traitements III, IV et V) ; la torréfaction (Traitement VI) et ceux utilisant des
agents chimiques (Traitements IX, X, XI et XII), tandis que d’autres sont moins efficaces
(p>0,05) notamment les séries de trempage seul (Traitements I-1H et I-12H ; II-1H et II-12H)
et les trempages suivis de dépelliculage (Traitements VII et VIII).
III.2.2.1. Etudes comparatives de l’efficacité de l’ajout d’additifs dans la
réduction de L-Dopa du mucuna
III.2.2.1.1. Utilisation du bicarbonate
Le tableau 12 montre l’efficacité du trempage avec ajout de bicarbonate par rapport au
trempage seul.
36
Tableau 12 : Comparaison des traitements I vs IX et II vs X
Traitements Différence en L-Dopa
(%MS)
Valeur de P au seuil
de 0,05
Etat de l’eau
I-1Hvs IX-1H 0,54 0,002
FROIDE I-12Hvs IX-12H 1,47 0,000
I-24Hvs IX-24H 1,73 0,016
II-1Hvs X-1H 0,48 0,016
CHAUDE II-12Hvs X-12H 1,52 0,044
II-24Hvs X-24H 2,53 <0,0001 Traitements I et II : trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide (Traitement I) ou d’eau chaude (Traitement
II).
Traitements IX et X: trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml de solution, froide (Traitement IX) ou chaude (Traitement
X), de bicarbonate 0,2 %.
Il ressort du tableau 12 que dans tous les cas, la différence entre ces 2 traitements est
nettement significative. Ce fait signifie que le rôle du bicarbonate dans la réduction de la
L-Dopa par trempage est non négligeable même en une courte durée (1h), aussi bien à l’eau
froide qu’à l’eau chaude.
III.2.2.1.2. Utilisation de cendres de bois
L’efficacité du trempage avec ajout de cendre de bois par rapport au trempage seul est
mentionnée dans le tableau 13.
Tableau 13 : Comparaison des traitements I vs XI et II vs XII
Traitements différence en L-Dopa
(% MS)
Valeur de P au seuil
de 0,05
Etat de l’eau
I-1Hvs XI-1H 0,39 0,268
FROIDE I-12Hvs XI-12H 1,08 0,001
I-24Hvs XI-24H 0,99 0,048
II-1Hvs XII-1H 0,42 0,179
CHAUDE II-12Hvs XII-12H 1,05 <0,0001
II-24Hvs XII-24H 1,16 <0,0001 Traitements I et II : trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau froide (Traitement I) ou d’eau chaude (Traitement II)
Traitements IX et X: trempage de 100 g d’échantillon dans 200 ml d’eau, froide (Traitement IX) ou chaude (Traitement X),
contenant de cendres de bois à 25 g/l.
En 1h de trempage, aussi bien à l’eau froide qu’à l’eau chaude, la différence entre les 2
types de traitements n’est pas significative (p>0,05). En revanche, à partir de 12h de
trempage, leur différence est significative. Ainsi il semble que l’action des cendres nécessite
un temps plus long pour agir efficacement. En comparant avec la solution de NaHCO3, la
solution de cendres qui est aussi alcaline est moins efficace. La différence serait probablement
liée au pH de ces 2 additifs. Ainsi la solution de cendres serait moins basique.
37
Figure 6 : histogramme récapitulatif des teneurs en L-Dopa des échantillons et pertes après différents traitements
Sans traitement 1 h 12h 24 h pour les séries de trempage (I, II, III, IV, VII, VIII, IX, X, XI, XII)
6h 12h pour le traitement V (Trempage 24 h + ébullition 30 min + retrempage de 6 ou 12 h)
5min 6min 8 min pour la série de torréfaction
-1 %
-1,6
%
-7,3
%
-6,6
%
-16,3
%
-32,4
%
+3,6
%
+5,6
%
-9,4
%
-9,1
%
-7,1
%
-8,2
%-3,2
%
-4,4
%
-12,8
%7
-10,6
%
-25,9
%
-39,1
%
+3,2
%
+5,3
%
-26,2
%
-28,3
%
-20,1
%
-20,9
%
-6,6
%
-6,6
%
-15,5
%
-12,3
%
-47 %
+2,7
%
+3,4
%
-36,2
%
-46,3
%
-24,6
%
-24,8
%
6,38
0
1
2
3
4
5
6
7
8
STR I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Te
ne
ur
en
L-D
op
a (
%)
Traitements
Teneurs en L-Dopa des échantillons et pertes après différents traitements
38
Figure 7: Effet de l'ajout de bicarbonate 0,2% sur la teneur en L-Dopa
La figure 7 présente les effets de l’ajout de bicarbonate dans l’eau de trempage des graines, sur la teneur de la L-Dopa du mucuna. Les
bâtonnets de même couleur représentent les traitements opposés. Ainsi, l’un avec le bicarbonate et l’autre en est dépourvu.
39
Figure 8: Effets de l'ajout de cendre de bois sur la teneur en L-Dopa du Mucuna
La figure 8 montre les effets de l’ajout de cendre de bois sur la teneur en L-Dopa du Mucuna pruriens utilis noir. Les bâtonnets ayant la même
couleur sont les traitements antagonistes. Ainsi, l’un sans l’ajout de cendres et l’autre avec (Exemple : cas des traitements I-12 et XI-12.
40
Tableau 14 : Tableau récapitulatif des effets des traitements sur les caractéristiques
nutritionnelles et la teneur en L-Dopa du mucuna
TRAITEMENTS HUMIDITE
(%)
PROTEINES
(% MS)
LIPIDES
(%MS) CENDRES(%MS)
GLUCIDES
(%MS)
L-Dopa
(%MS)
Perte/ Gain
L-Dopa %
sans traitement
11,74
25,57 5,96 3,97 52,76
6,38
I - 1h 10,18 24,32 4,51 3,35 57,64 6,32 -0,97
I - 12h 9,82 24,51 4,81 3,28 57,58 6,18 -3,19
I - 24h 10,26 24,77 5,54 3,27 56,16 5,96 -6,58
II - 1h 10,57 24 4,68 3,32 57,43 6,28 -1,57
II - 12h 9,89 23,47 4,84 3,28 58,52 6,10 -4,37
II- 24h 11,04 25,05 4,62 3,04 56,25 5,96 -6.60
III - 1h 9,21 23,68 5,41 3,19 58,51 5,92 -7,28
III - 12h 10 24,73 5,38 2,73 57,16 5,57 -12,75
III- 24h 10,42 24,37 4,96 2,93 57,32 5,39 -15,46
IV- 1h 9,7 23,16 4,50 3,21 59,43 5,96 -6,59
IV - 12h 9,65 22,44 5,44 3,18 59,29 5,70 -10,58
IV - 24h 10,1 24,22 4,57 2,80 58,31 5,60 -12.23
V – 6h 9,04 24,05 6,57 3,45 56,89 5,34 -16,33
V – 12h 8,93 25,2 6,67 3,46 55,74 4,73 -25,83
VI - 5 min 5,83 24,59 5,37 3,48 60,73 4,31 -32,44
VI – 6 min 5,89 23,62 4,99 3,45 62,05 3,89 -39,06
VI – 8 min 5,94 24,12 4,51 3,88 61,55 3,38 -46,95
VII – 1 h 7,62 25,3 4,53 3,37 59,18 6,61 +3,64
VII – 12 h 8,47 26,93 5,78 3,41 55,41 6,59 +3,24
VII – 24 h 9,34 25,87 4,73 3,42 56,64 6,55 +2,68
VIII – 1 h 8,08 25,48 5,74 3,27 57,43 6,73 +5,55
VIII – 12 h 8,28 27,47 4,97 3,54 55,74 6,72 +5,34
VIII – 24 h 10,17 27,63 6,61 3,54 52,05 6,60 +3,44
IX – 1 h 9,84 23 6,53 3,35 57,28 5,78 -9,38
IX – 12 h 10 24,92 6,22 3,62 55,24 4,71 -26,19
IX – 24 h 9,8 25,13 4,65 3,69 56,73 4,07 -36,22
X – 1 h 10,68 23,71 5,79 3,35 56,47 5,80 -9,14
X – 12 h 10,24 24,6 5,77 3,73 55,66 4,58 -28,26
X – 24 h 10,11 22,68 5,44 3,73 58,04 3,43 -46,26
XI – 1 h 9,9 23,34 4,30 3,82 58,64 5,92 -7,14
XI – 12 h 10,25 22,59 5,77 3,84 57,55 5,10 -20,06
XI – 24 h 9,86 23,3 4,47 3,84 58,53 4,81 -24,61
XII – 1 h 9,9 21,27 4,64 3,62 60,57 5,85 -8,23
XII – 12 h 10,03 23,83 4,54 3,70 57,90 5,05 -20,85
XII – 24 h 10,79 23,15 5,19 3,98 56,89 4,80 -24,79
41
DISCUSSION
Teneurs en matière sèche
Parmi les échantillons traités, ceux qui ont subi la torréfaction (traitement VI) ont eu le
maximum de teneurs en matière sèche qui est environ de 94 %. Le grillage des graines de
mucuna entraine une augmentation de leur teneur en MS (DOSSA et al., 1998). En effet, la
torréfaction provoque une forte évaporation de l’eau libre.
Une faible teneur en eau dans les graines dépelliculées (traitements VII et VIII) est
observée, qui pourrait s’expliquer soit au départ de l’eau contenue dans le tégument, soit à
une évaporation facile de l’eau libre en absence de tégument.
La torréfaction et le dépelliculage sont ainsi les traitements qui affectent le plus les
teneurs en eau des graines en les diminuant. Pour les autres traitements, la teneur en eau et la
matière sèche restent respectivement aux environs de 10 % et 90 %, quelle que soit la durée
de traitement.
Teneurs en lipides
Après traitement par trempage et ébullition des graines, les teneurs en lipides baissent
légèrement. Les pertes seraient dues à des phénomènes de lixiviation ou de volatilisation de
substances lipidiques lors de ces procédés (UKACHUKWU et al., 1997 ; SIDDHURAJU
et al., 2005).
Les pertes en lipides des graines trempées dans de l’eau contenant des cendres de bois
et/ou du bicarbonate, sont attribuables à la modification de la perméabilité du tégument par
basicité de l’environnement entrainant la diffusion de ces molécules dans l’eau de trempage.
(VIJAYAKUMARI et al.,1996).
Pour ce qui est des pertes lors de la torréfaction, elles seraient dues à la libération des
lipides des cellules puis exsudation en surface de ces molécules (HTTP 1).
Les teneurs les plus élevées en lipides sont observées dans le cas du traitement V dont
les échantillons ont subi une série de trempages suivie d’une ébullition puis retrempage. Pour
42
ces traitements, les valeurs sont de l’ordre de 6,5 %. L’interprétation apparaît difficile du fait
que la plupart des auteurs sont unanimes sur l’effet de la réduction des teneurs en matière
grasse dans les graines bouillies dans l’eau ou dans des solutions (UDEDIBIE et al., 1994 ;
UKACHUKWU et al., 1997 ; WANJEKECHE et al., 2003 ; SIDDHURAJU et al., 2005 ;
VADIVEL et al., 2009). Dans ce cas, ce fait pourrait s’expliquer par une diffusion plus
importante, notamment lors du retrempage, des éléments hydrosolubles par rapport aux
molécules lipidiques des graines dans l’eau de trempage, entrainant la concentration des
lipides.
Teneurs en protéines
Une diminution de teneur en protéines dans les traitements VI est constatée, dont les
graines sont torréfiées. La teneur en protéines après torréfaction pendant 8 min est de
24,68 %, soit une perte de 3,48 %. Cette diminution serait due à la carbonisation d’une grande
partie des protéines, caractérisée par l’aspect brunâtre des graines. En fait, les protéines sont
dénaturées par la chaleur et se décomposent en acides aminés. Ceux-ci sont soit dégradés, soit
ils participent aux réactions de Maillard avec les sucres pour donner certains composés
aromatiques qui ne répondent pas au dosage spécifique des protéines (HTTP 1).Cependant,
ces résultats sont contradictoires à ceux trouvés par DOSSA et al. (1998) ; EMENALOM et
al. (2005) qui rapportent une augmentation de la teneur en protéines des graines traitées, de
4,90 % à 7 % pour la même variété.
Une diminution est observée aussi pour les graines trempées dans la solution de
bicarbonate et de cendres (traitement IX-X-XI-XII), effet dû probablement à la diffusion des
molécules protéiques à travers le tégument, modifié structurellement par ces additifs. Il y
aurait une modification de la perméabilité du tégument due à l’environnement ionique créé
par la solution de NaHCO3 (VIJAYAKUMARI et al., 1996) et les cendres de bois.
Dans le cas de trempage suivi d’ébullition pendant 1 heure, des pertes de 3 à 12 % ont
été enregistrées, résultats qui corroborent ceux obtenus par UKACHUKWU et al. (1997), une
réduction significative des taux de protéines par cuisson pendant 1h30. En outre, le trempage
des graines avant leur cuisson pendant 60 min a entraîné les mêmes effets qui est de 6,5 % de
réduction du taux de protéines (EMENALOM et al., 2005 ; ADEWALE et al., 2007).
43
Par contre, des augmentations de la teneur en protéines dans les traitements avec
dépelliculage sont constatées. Dans le cas des traitements VIII-24H (trempage dans de l’eau
chaude pendant 24 h suivie d’une dépelliculage), la teneur est passée de 25,57 à 27,63 %.
Cette hausse peut être expliquée par la localisation des protéines surtout dans les cotylédons.
L’enlèvement du tégument entraine une augmentation de la concentration des protéines.
Teneur en cendres brutes
A titre de comparaison, les teneurs en minéraux des céréales avoisinent le 1,8 %
(FEINBERG, 1991). Comparé à d’autres légumineuses comestibles, dont les teneurs en
cendres varient de 4,25 % à 7.64 % respectivement pour l’ambrevade et le dolique blanc
(ANDRIANIRINA, 2015), le mucuna a une teneur modeste en ces éléments.
Les traitements par des solutions de bicarbonate et par de l’eau contenant des cendres
n’ont pas entrainé une variation significative des teneurs en cendres des graines (traitement
IX-X-XI-XII) : les valeurs avoisinent celle du mucuna non traité qui est de 3,93 % en raison
de la concentration et de la saturation de l’eau de trempage.
En revanche, une diminution à degré plus ou moins important est observée pour les
autres traitements appliquant le trempage (traitement I-II-III-V-VII-VIII). Par exemple, dans
le cas du traitement III, la perte atteint 31, 17 %, valeur très élevée par rapport à aux résultats
de DOSSA et al. (1998), une réduction 0,3 % de la teneur en cendre après ébullition des
graines pendant 1h sans trempage.
Il est remarqué que dans un même traitement, plus la durée de trempage augmente,
plus il y a perte de cendres du fait de la diffusion des éléments minéraux dans l’eau.
Il en est de même en ce qui concerne la torréfaction qui entraîne une baisse de la
teneur en cendres.
44
Teneur en Glucides totaux
Il est noté que presque tous les traitements appliqués ont fait augmenter la teneur en
glucides des graines de mucuna. Ainsi, les traitements thermiques ou hydrothermiques subis
par les graines améliorent leur taux en glucides (WANJEKECHE et al., 2003 ;
PUGALENTHI et al., 2005). La baisse de la teneur en glucides totaux au niveau du traitement
VIII-24H pourrait s’expliquer par la perte des téguments, qui sont constitués par des
molécules glucidiques (pectine et hémicellulose).La teneur en glucides diminue de 52,76 à
52,05 %.
Par ailleurs, les teneurs en glucides se calculent par la méthode de différence. Ainsi
elles dépendent de celles des autres constituants de la matière sèche (lipides, protéines,
cendres brutes). Par conséquent, la diminution de ces derniers entraine l’augmentation de la
teneur glucidique des échantillons traités.
Effets des traitements physico-chimiques sur la teneur en L-Dopa des graines
La teneur moyenne en L-Dopa des graines de mucuna est de 6, 38 %.
Les traitements n’ayant pas d’effet significatif sur l’élimination de la L-Dopa
Parmi eux, le trempage seul n’a pas d’effet significatif dans la réduction de ce
Facteur antinutritionnel (FAN) notamment en moins de 24 h. Les valeurs restent autour de
6 %, même au bout de 12h de trempage quelle que soit la température de l’eau (chaude ou
froide). L’effet de trempage n’est statistiquement efficace qu’au bout de 24 h (I-24H :
p=0,018 ; II-24H : p=0,042). Les raisons seraient la faible perméabilité des téguments des
graines de mucuna et la forte concentration de la L-dopa dans les cotylédons
(PUGALENTHI et al., 2005). Ainsi le tégument épais du mucuna est difficile à traverser
par la L-Dopa et la réduction de cette molécule n’est effective qu’au bout de 24 h. Selon
DAHOUDA et al. (2009), les taux d’extraction des facteurs antinutritionnels par trempage
sont généralement faibles, surtout pour les graines entières.
Concernant le trempage suivi de dépelliculage, les teneurs en L-Dopa des
graines ne varient pas significativement par rapport au STR (p>0,05).Les valeurs
supérieures à celles des graines non dépelliculées s’expliquent par le fait que les
molécules de L-Dopa sont surtout concentrées dans les cotylédons.
45
Les traitements ayant des effets réducteurs significatifs de la L-Dopa
Tous les traitements restants ont pu diminuer significativement la teneur en L-Dopa des
graines de mucuna.
Dans le cas de trempage (1h, 12h, 24h) suivi d’ébullition pendant 1h (traitement III
et IV) : les taux de L-Dopa passent respectivement de 6,38 % à 5,92 % et 5,96 % ;
ces pertes, quoique minimes, sont significatives.
Le trempage, le plus long, pendant 24h suivi d’une ébullition 1h a permis d’obtenir une perte
d’environ 15 % (III-24H : p=0,004 ; IV-24H : p=0,008).
Ces résultats sont différents de ceux obtenus par d’autres auteurs (VADIVEL et al., 2007 ;
WANJEKECHE et al., 2003) pour la même variété, une perte respectivement de 39 % et
23 % avec une ébullition seule pendant une 1 h et 30 min.
Ainsi, l’ébullition de 1h permet de réduire significativement la L-Dopa. Il y aurait dégradation
partielle du tégument de la graine par la chaleur humide, laissant passer plus facilement les
molécules à travers cette barrière. En outre, l’ébullition favoriserait la dénaturation de la L-
Dopa.
Parallèlement, dans les traitements V-6H et V-12H, un trempage de 24 h suivi
d’ébullition 30 min avec un retrempage de 6h et/ou 12h réduit encore plus et
significativement la teneur en L-Dopa des graines (V-6H : p=0,003 ; V-12H : p=0,001), avec
des pertes respectivement de 16 à 26 %. L’explication est semblable à celle des traitements
précédents, mais le retrempage après ébullition accentue la réduction en cette molécule.
La torréfaction et le traitement avec la solution de bicarbonate 0,2 % ont
permis d’obtenir le plus de perte en L-Dopa : les graines torréfiées pendant 8 min perdent
jusqu’à 46,95 % de L-Dopa. Les études comparables, faites par VADIVEL et al. (2007), ont
montré qu’une torréfaction de 30 min des graines entières diminue la teneur en ce FAN de
50%. Dans tous les cas (5 min, 6 min ou 8 min), les niveaux de significativité de différence
par rapport au STR sont très élevés (p=0,000). Ces importantes pertes seraient dues aux
dégradations de L-Dopa par la forte chaleur, qui engendrent une modification de leurs
propriétés et/ou de leurs activités. Selon SIDDHURAJU et al. (1996), la chaleur sèche serait
46
très efficace pour la réduction des teneurs en L-dopa en raison de la racémisation de la
molécule.
Dans le cas de trempage des graines dans la solution de bicarbonate 0,2 % : la
perte en L-Dopa est significative quelle que soit la durée et la température de trempage. Avec
un trempage pendant 24 h, on obtient une baisse de la teneur en cette molécule jusqu’à
46,26 % (traitement X-24H ; p= 0,000). Une étude récente a montré qu’un trempage pendant
4 h à température ambiante de la chambre (32°C) réduit de 66 % la concentration en L-dopa
(VADIVEL et al., 2009). Ce niveau de réduction serait attribuable à la dégradation partielle
de la structure du tégument des graines par la solution de NaHCO3. En effet, il y aurait une
modification de la perméabilité des téguments due à l’environnement ionique, notamment un
changement de pH, créé par cette solution (VIJAYAKUMARI et al., 1996). D’après
NYIRENDA et al.(2003), ce phénomène est vraisemblablement dû au fait que le bicarbonate,
basique, favorise la dégradation des parois ligneuses des téguments. En fait, le tégument des
graines est fait d’un assemblage de cellules jointes par la pectine et l’hémicellulose. Ces
dernières contiennent des ions calcium (Ca2+
) et de magnésium (Mg2+
) qui renforcent sa
structure. Ainsi durant le trempage, les ions sodium (Na+) du bicarbonate substitueraient ces
ions bivalents. La modification provoque l’attendrissement du tégument et les molécules de
L-Dopa traversent facilement cette paroi.
Cas du trempage avec ajout de cendres de bois à 25 g/l (Traitements XI et
XII) : L’ajout de la cendre a diminué significativement la teneur en L-Dopa du mucuna. Ce,
quelle que soit aussi la durée et la température de trempage. Néanmoins, l’efficacité de ce
type de traitement n’est effective qu’à partir de 12 h de trempage, avec des pertes de plus de
20 % (p=0,002). La perte la plus élevée est celle du traitement XII-24H, qui est de 24,79 %,
avec une valeur de p=0,001. Pourtant, des réductions de 50 % ont été obtenues par
l’utilisation de cendre de rafle de maïs, ou de cendre de fane de niébé (WANJEKECHE et al.,
2003). Ainsi, la nature de la cendre joue un rôle important dans l’élimination de la L-Dopa
utilisant cet additif.
L’explication de ce fait est la même que celle du traitement avec la solution de bicarbonate.
En effet, la cendre (basique) est riche en Na+ qui jouent un rôle majeur dans la dénaturation
du tégument. Cependant, la perte en L-Dopa dans ce type de traitement est inférieure à celle
obtenue par l’usage de bicarbonate 0,2 %. Il est probable que la teneur en Na+ les diffère.
47
Le traitement thermique humide est la méthode la plus utilisée pour traiter les graines
de mucuna destinées à la consommation humaine et animale en raison du fait que la plupart
des composés nocifs sont thermolabiles (DAHOUDA et al., 1998). Généralement, la
réduction des teneurs des facteurs antinutritionnels, en particulier la L-dopa, pendant les
traitements thermiques, seraient due à la dégradation et à la dénaturation thermique de ces
composées (SIDDHURAJU et al., 2001). La teneur en L-dopa est significativement réduite
par la chaleur humide (MYHRMAN, 2002), même lorsque les graines sont entières
(WANJEKECHE et al., 2003).
Il est remarqué que dans tous les traitements, le facteur temps joue un rôle important.
En effet, plus la durée est prolongée plus la réduction est efficace. De plus, la température de
trempage (froide ou chaude) influence aussi les traitements et l’eau chaude est plus efficace
que l’eau froide.
Au final, les dix (10) traitements permettant de réduire efficacement et
significativement la teneur en L-Dopa du Mucuna pruriens utilis noir sont synthétisés dans le
tableau 15.
Tableau 15 : Traitements les plus efficaces sur la réduction de la teneur en L-Dopa du mucuna
Traitements Signification % Pertes en L-
Dopa/ STR Valeurs de P/
STR
VI-8 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 8 min 46,95 0,000
X-24 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 % pendant 24 h 46,26 0,000
VI-6 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 6 min 39,06 0,000
IX-24 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 % pendant 24 h 36,22 0,000
VI-5 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 5 min 32,44 0,000
X-12 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h 28,26 0,001
IX-12 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h 26,19 0,001
V-12
Trempage de 100 g de graines à l’eau froide pendant 24 h,
puis ébullition pendant 30 min et retrempage à l’eau froide
pendant 12 h
25,83 0,001
XII-24 Trempage de 100 g de graines dans de l’eau chaude
contenant de cendres de bois à 25 g/l pendant 24 h 24,79 0,001
XI-24 Trempage de 100 g de graines dans de l’eau froide contenant
de cendres de bois à 25 g/l pendant 24 h 24,61 0,001
48
Ainsi, les 3 cas de torréfaction (5, 6 et 8 min), les trempages à l’eau chaude et froide
avec le bicarbonate 0,2 % pendant 12 et 24h, la succession de trempage+ ébullition+
retrempage pendant 12 h, et le trempage à l’eau chaude et froide avec de la cendre de bois
pendant 24 h, sont les traitements les plus efficaces dans l’élimination de la L-Dopa du
Mucuna pruriens utilis noir.
Un intérêt particulier est accordé aux graines de mucuna à cause de leur richesse en
protéines ; ainsi, le tableau 16 récapitule l’influence des dix traitements physico-chimiques
susmentionnés sur la valeur protéique des graines.
Tableau 16 : Influence des traitements sur la teneur en protéines
Traitements Signification % pertes en
Protéine/ STR Valeurs de P/
STR
VI-8 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 8 min
3,48 0,064
X-24 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 % pendant 24 h
11,3 0,007
VI-6 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 6 min
7,64 0,015
IX-24 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 % pendant 24 h
1,74 0,204
VI-5 Torréfaction de 100 g de graines de mucuna pendant 5 min
3,83 0,054
X-12 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
chaude de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h
3,79 0,055
IX-12 Trempage de 100 g de graines dans 200 ml de solution
froide de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h
2,54 0,111
V-12
Trempage de 100 g de graines à l’eau froide pendant 24 h,
puis ébullition pendant 30 min et retrempage à l’eau froide
pendant 12 h
1,43 0,257
XII-24 Trempage de 100 g de graines dans de l’eau chaude
contenant de cendres de bois à 25 g/l pendant 24 h
9,47 0,01
XI-24 Trempage de 100 g de graines dans de l’eau froide contenant
de cendres de bois à 25 g/l pendant 24 h
8,87 0,011
STR : sans traitement
49
Il ressort de ce tableau que
les torréfactions pendant 5 et 8 min ne réduisent pas significativement la teneur en
protéines du mucuna
le trempage dans la solution froide de bicarbonate 0,2 %, pendant 12 et 24 h ne réduit
pas significativement la teneur en ce nutriment
seul le trempage au bicarbonate 0,2 % à l’eau chaude pendant 24h diminue
significativement le taux de protéines des graines
la succession de trempage, ébullition 30 min, retrempage n’influence pas de manière
significative la teneur en protéines.
Partie IV
CONCLUSIONET
PERSPECTIVES
50
De nombreuses informations concernant le Mucuna pruriens sont acquises,
notamment sur les effets contraintes physico-chimiques sur les éléments nutritionnels et
antinutritionnels.
Il ressort de ce travail que tous les traitements appliqués aux graines ont affecté aussi
bien la valeur nutritionnelle que la teneur en L-Dopa.
Du point de vue nutritionnel, certains traitements entrainent une diminution alors que
d’autres provoquent une augmentation.
o Le trempage seul (Traitement I et II) entraîne une baisse des teneurs en lipides
et en cendres, tandis qu’il augmente la teneur en glucides totaux des échantillons
o Le trempage suivi d’ébullition de 1 h entraîne la réduction de la teneur en
lipides, en protéines et surtout la teneur en cendres alors que la teneur en glucides est
augmentée.
o La torréfaction provoque une diminution considérable de la teneur en eau des
graines et aussi une hausse marquée de la teneur en glucides.
o Le trempage suivi de dépelliculage fait monter la teneur en matière sèche, en
protéines et en glucides.
o Le trempage dans la solution de bicarbonate 0,2 % entraine une augmentation
de la teneur en glucides des graines.
o Le trempage des graines dans de l’eau contenant de la cendre de bois entraîne
une perte en lipides, en protéines (à chaud) et un gain en glucides.
En ce qui concerne la teneur en L-Dopa du mucuna, tous les traitements ont pu la
modifier (augmentation ou diminution) mais l’élimination totale n’a pas pu être
obtenue:
o Le trempage seul (1 h et 12 h) et le trempage suivi de dépelliculage n’ont pas
d’effets significatifs sur la teneur en ce facteur antinutritionnel.
o Le trempage suivi d’ébullition de 1 h engendre une perte significative en ce
FAN quoique minime avec une réduction autour de 15 %.
o Le trempage pendant 24 h suivi d’une ébullition de 30 min et un retrempage de
6 et/ ou 12 h, entraine une perte significative jusqu’à 26 %.
o La torréfaction pendant de 8 min est le traitement le plus efficace pour la
réduction de la teneur en L-Dopa, avec laquelle une perte de 46,95 % a été enregistrée.
51
o Le trempage des graines dans la solution de bicarbonate 0,2 % permet
d’obtenir une perte élevée de 46,26 %.
o Le trempage dans de l’eau contenant de cendre de bois, à partir de 12 h de
traitement permet d’avoir des pertes significatives en ce FAN de plus de 20 %.
Il est remarqué que plus la durée de traitement augmente, plus il y a des pertes en L-Dopa.
En ce qui concerne les agents chimiques, il apparaît que le bicarbonate 0,2 % est plus
efficace que la cendre de bois 25 g/l.
Ainsi, dans l’ordre d’efficacité sur l’élimination de L-Dopa, tout en préservant le plus
la valeur nutritionnelle des graines de Mucuna pruriens utilis noir, les traitements peuvent
être classés comme suit :
1. Torréfaction des graines pendant 8 min
2. Trempage avec la solution froide de bicarbonate 0,2 % pendant 24 h
3. Torréfaction des graines pendant 5 min
4. Trempage avec de la solution chaude de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h
5. Trempage avec la solution froide de bicarbonate 0,2 % pendant 12 h
6. Trempage pendant 24 h à l’eau froide+ébullition 30 min+ retrempage 12 h
Au terme de ce travail, ces traitements seront mis à disposition pour être vulgarisés
auprès des ONGs ou projets travaillant sur l’élevage dans les sites d’étude.
Dans l’avenir, il serait intéressant :
de poursuivre ce travail en étudiant les effets combinés des traitements, comme :
o l’ébullition des graines après leur trempage avec les additifs (Traitement IX, X,
XI et XII) pour avoir plus d’effets sur l’élimination de la L-Dopa.
o l’ébullition à nouveau des échantillons après le dépelliculage
d’approfondir les effets de ces traitements sur la valeur nutritionnelle des graines,
notamment les conséquences sur les teneurs en acides aminés, en acides gras et en éléments
minéraux.
d’étudier les effets des graines traitées en alimentation animale, notamment sur le
rendement et la qualité de la viande des animaux traités.
52
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Annexe 1 : Protocole d’extraction et dosage de l’extrait de la L-Dopa des graines de
mucuna
D’abord, les grains non traitées ou traitées (traitements I a XII), sont broyées a l’aide d’un
broyeur mécanique. 5 g de poudre sont ensuite dégraissés par la méthode d’extraction par
l’hexane (voir méthode de soxhlet). Ensuite, 4g de poudres dégraissés sont mis dans un
Becher. On y ajoute 40ml d’eau distillée (rapport 1/10), puis le tout est agité pendant 3 h a
l’aide d’un agitateur magnétique ou d’un agitateur mécanique. Le mélange est laissé macérer
à froid (4° C) pendant 12 h et ensuite on l’agite à nouveau pendant 30 min. On filtre le
mélange à l’aide d’un filtre à 4 gazes et la partie liquide est récupérée. Cette dernière est
ensuite centrifugée à 12000 tours pendant 20min et le surnageant est récupéré. Ce liquide est
concentré sous vide à l’aide d’un rotavapor muni d’un réfrigérant. Puis, 4ml d’eau distillée y
sont ajoutés (1/1). Le tout est transvasé dans des tubes Ependorff de 2ml pour être macéré
pendant 7 jours à température ambiante. Le macérât est concentré sous vide afin d’avoir un
extrait sec sous forme de poudre. 100 g de cet extrait sont utilisés pour la suite.
100g d’extrait sec
+100ml d’acide
formique 0.1N
1ml de diluât est dilué
au 1/1000 par l’acide
formique 0.1N
Dilution au 1/2 de ce
diluât par l’acide
formique 0.1N
Lecture de la densité
optique à 630nm
ANNEXE 2 : Photos des matériels utilisés
Etuve Memmert SoxhletbehrLabor-Technik Minéralisateur Büchi de Kjeldahl
Rotavapor Büchi R110 Centrifugeuse Hettich Universal
Agitateur magnétique
Agitateur mécanique Séchoir solaire Distillateur VELP
Scientifica UDA 132
Spectrophotomètre
Titre : Effets des traitements physico-chimiques sur la qualité nutritionnelle et sur la teneur
en L-Dopa du Mucuna pruriens, var utilis noire
Auteur : RAZAFINDAHY Benjamin Mickaël Joelina
RESUME :
L’étude a porté sur la caractérisation nutritionnelle de Mucuna pruriens, variété utilis
noire et les effets de différents traitements sur la réduction de la teneur en L-Dopa des graines.
La teneur moyenne en eau des graines non traitées est de 11,74%, leur permettant une bonne
conservation. Au cours des traitements, cette valeur tend à s’abaisser jusqu’à atteindre 6 %
notamment avec la torréfaction. La teneur en lipides des graines non traitées est de 5,96 %
MS traduisant leur richesse en ce nutriment. Les pertes lipidiques varient de 7 à 25 % après
trempage seul et /ou avec ébullition et aussi par ajout de cendre. L’échantillon est
relativement riche en protéines avec 25,57 % MS. Mais cette teneur est très affectée par les
traitements utilisant les agents chimiques (bicarbonate 0,2 % et cendre) et connaît une perte
de 16,83 %. La teneur moyenne en minéraux du mucuna est de 3,93 % MS sur laquelle
l’utilisation des additifs n’a pas d’effets majeurs. Par contre, les effets des séries de trempage,
seul et avec ébullition ou avec dépelliculage, sont très marqués car la perte atteint les
31,17 %. La teneur en glucides de l’échantillon est de 52,76 % MS. La majorité des
traitements augmente cette teneur sauf pour les traitements utilisant le dépelliculage.
Les graines de Mucuna pruriens sont riches en L-Dopa avec une teneur moyenne de
6,38 % MS. Tous les traitements ont pu modifier la teneur en ce facteur antinutritionnel mais
il n’y a pas élimination totale. Les pertes significatives, autour de 15 % (p<0.05), en L-Dopa
sont obtenues par ébullition après trempage. L’ajout de cendres de bois dans l’eau de
trempage permet de réduire le taux en L-Dopa jusqu’à 25 %. La torréfaction et le trempage
des graines dans une solution de bicarbonate 0,2 %, apparaissent comme les plus efficaces
permettant d’obtenir une perte autour de 46 %. Dans tous les cas, le facteur temps influence
les traitements appliqués.
Mots clés : mucuna, valeur nutritionnelle, L-Dopa, traitement, trempage, réduction
Encadreur : Professeur RALISON Charlotte
Co-encadreur : Docteur RAZAFINDRAZAKA Vonimanitra
Title: Effects of the physicochemical treatments on nutritional quality and the content of
L-dopa of Mucuna pruriens var utilis black
Author: Benjamin Mickaël Joelina RAZAFINDAHY
SUMMARY:
The study related to the nutritional characterization of Mucuna pruriens, utilis black
variety and the effects of various treatments on the reduction of the L-Dopa content in seeds.
The average water content of untreated seeds is 11.74 %, allowing them a good conservation.
During treatments, this value tends to drop until reaching 6 % in particular with torrefaction.
The content of lipids of untreated seeds is 5.96 % DM showing their richness in this
nutriment. The lipidic losses vary from 7 to 25 % after soaking alone and / or with boiling
and also by addition of ash. The sample is relatively rich in proteins with 25.57 % DM. But
this content is very affected by the treatments using chemical agents (bicarbonate 0.2 % and
ashes) and knows a loss of 16. 83 %. The average content in minerals of Mucuna is 3.93 %
MS on which the use of the additives does not have major effects. On the other hand, the
effects of the series of soaking, only and with boiling or depelliculage, are very marked
because the loss reaches 31.17 %. The sample content in carbohydrates is 52.76 % DM. The
majority of the treatments increase this content safe for the treatments using the depelliculage.
The seeds of Mucuna pruriens are rich L-Dopa with an average content of 6.38 %
DM. All the treatments could modify the content of this antinutritional factor but there is not
complete disparition. The significant losses, around 15 % (p<0.05) of L-Dopa some are
obtained by boiling after soaking. The addition of wood ashes in the soaking water makes
possible to reduce the rate L-Dopa up to 25 %. The torrefaction and the soaking of seeds in
bicarbonate solution 0.2 % seem to be the most effective making possible to obtain a loss
around 46%. In all the cases, the factor time influences the applied treatments.
Key words : mucuna, nutritional value, L-Dopa, treatment, soaking, reduction
Advisor : Professor Charlotte RALISON
Co-advisor : Doctor Vonimanitra RAZAFINDRAZAKA