UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

Département des Eaux et Forêts

Mémoire de Diplôme d'Etude Approfondie de

Foresterie – Développement – Environnement Présenté par

RALAMBONIRINA RASOARIVELO Tiana Sylvia:

Président: Monsieur Jean de Neupomuscène RAKOTOZANDRINY, Professeur titulaire à l'ESSA, Directeur scientifique de la formation doctorale, Chef du département Elevage Rapporteurs: Madame Christiane RAKOTOBE GUILLOU, Professeur titulaire à l'E N S Monsieur Jean Roger Emile RASOARAHONA , Professeur à l'ESSA, Chef du département Industries Agricoles et Alimentaires Juges: Monsieur Panja RAMANOELINA, Professeur à l'ESSA, Directeur de l'ESSA Monsieur Jean Chrysostome RANDRIAMBOAVONJY, Maître de conférence à l'ESSA

Soutenance: Jeudi 15 juin 2006

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N' inon'inona herim-po, Mandany aina sy ron-doha, Dia zava-poana tsy hanambina Raha tsy homban'ilay Mpiambina. Na toy inona fahazotoana, Tsy efa irery izay hilofoana, Fa teo ny Fianankaviana, Nanolotra ny fanampiana. Teo koa ireo malala-tanana, Nanohana, nanome tanana. Izao asako izao no aseho, Ho fankasitrahana azy ireo.

R.Sylvia �

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Nous sommes heureuse de pouvoir exprimer à travers ces quelques lignes nos profonds remerciements à Monsieur RAKOTOZANDRINY Jean de Neupomuscène, Professeur titulaire à l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiaues, Directeur scientifique de la formation doctorale, Chef du département Elevage, de nous faire l'honneur de présider le jury de ce mémoire. Nous exprimons toute notre gratitude à Monsieur Jean Roger Emile RASOARAHONA, Professeur à l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, Chef du département Industries Agricoles et Alimentaires, qui nous a dirigé avec compétence, malgré ses multiples responsabilités, et qui nous a donné avec gentillesse l'accès aux analyses en chromatographie en phase gazeuse. Nous tenons particulièrement à exprimer notre grande reconnaissance et notre amitié à Madame RAKOTOBE Christiane GUILLOU, Professeur titulaire à l'Ecole Normale Supérieure, de nous avoir donné son temps, ses forces et ses réflexions pour la perfection de ce mémoire. En plus de son encadrement pédagogique, ses encouragements spirituels et ses conseils divers nous ont apporté de support important. Monsieur Panja RAMANOELINA, Professeur et Directeur de l'Ecole Supéreieure des Sciences Agronomiques, a spontanément répondu à notre sollicitude de faire partie des membres de jury de ce mémoire. Ses remarques et suggestions seront pour nous un enseignement enrichissant. Qu'il trouve dans ce mémoire, l'expression de notre respectueuse déférence. Nous remercions vivement Monsieur Jean Chrysostome RANDRIAMBOAVONJY, Maître de conférence à l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, d'avoir accepté avec bienveillance de siéger dans ce jury. Ses remarques et suggestions nous serviront de guides importants. Nous adressons aussi nos remerciements les plus sincères à: • Monsieur le coordinateur de la formation 3emecycle Foresterie, Développement, Environnement à

l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques; • Mesdames et Messieurs les Enseignants du département Eaux et Forêts de l'Ecole Supérieure des

Sciences Agronomiques qui ont participé à notre formation; • Personnels du département Eaux et Forêts de l' l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, • Personnels du laboratoire du département Industries Agricoles et Alimentaires de L'Ecole

Supérieure des Sciences Agronomiques, Nous présentons notre haute considération aux aides importantes apportées par: • Madame Yvone RANARIVELO, Professeur titulaire à la faculté des Sciences, Résposable du

laboratoire de chimie organique des substances marines et son équipe ( Dr N. Rabe. ANDRIAMAHARO, Dr Michel LAVOILER,, Monsieur Dimby RALAMBOMANANA) qui nous ont donné l'accès aux analyses en couplage CPG/SM et qui nous ont aidé à l'identification des compositions chimiques de nos échantillons;

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• Monsieur Henri RASOLONDRAMANITRA, Maître de conférence, Chef du Centre d'Etude et de Recherche en Physique et Chimie à l'Ecole Normale Supérieure, et le personnel de laboratoire, qui nous ont donné l'accès au laboratoire de son établissement pour la réalisation de quelques tests;

• Monsieur RAROJOSON James, Chef du laboratoire de pédologie Tsimbazaza, et son équipe qui nous ont permis les analyses minérales;

• Et nous ne saurons oublier les aides documentaires que nous ont donnés: • Les bibliothécaires du CITE (Centre d'Information Technique et Economique), • Les bilbliothécaires de l'Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, • Les personnels de la bibliothèque de botanique Tsimbazaza (Parc National Botanique et

Zoologique)

Enfin, nous adressons nos remerciements de tout cœur à toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire, il nous est agréable de saisir l'occasion d'exprimer notre profonde reconnaîssance .

� R.Sylvia. �

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Dédicace………………………………………………………………………………………………...................2 Remerciements………………………………………………………………………………………....................3 Sommaire ................................................................................................................................................5 Liste des figures.......................................................................................................................................8 Liste des tableaux....................................................................................................................................9 Liste des abréviations.............................................................................................................................10 Glossaire................................................................................................................................................11 Introduction générale............................................................................................................................15

Première partie: Généralités sur les plantes médicinales aromatiques, sur les milieux d'étude et sur Pterocaulon decurrens.

Chapitre I. Notions de plantes médicinales aromatiq ues................................................ ...............16 I.1.1. Grandes familles chimiques de drogue végétale.......................................................................16 I.1.1.1.Composés du métabolisme primaire............................................................................................16 I.1.1.2.Composés phénoliques, shikimates, acétates...............................................................................17 I.1.1.3.Terpénoïdes et stéroïdes...............................................................................................................18 I.1.1.4.Alcaloïdes.....................................................................................................................................18 I.1.2. Notions d'aromatologie................................................................................................................18 I.1.2.1. De la plante aromatique à l'huile essentielle................................................................................18 I.1.2.2. Pharmacochimie aromatique........................................................................................................20

Chapitre II. Données sur les milieux d'étude et sur Pterocaulon decurrens.................................22 I.2.1. Présentation des milieux d'étude.................................................................................................22 I.2.1.1. Ambohimangakely – Antananarivo.............................................................................................22 I.2.1.2. Ambohibary – Moramanga..........................................................................................................22 I.2.2.Données bibliographiques sur Pterocaulon decurrens................................................................25 I.2.2.1.Physiologie....................................................................................................................................25 I.2.2.2.Biotope, conditions de culture et phytogéographie.......................................................................28 I.2.2.3. Données socio-culturelles.............................................................................................................29 Conclusion partielle..................................................................................................................................31

Deuxième partie: Méthodologie de réalisation de la recherche Chapitre I. Contexte général, problématique et obje ctifs.............................................. ...................32 II.1.1.Contexte général............................................................................................................................32 II.1.2.Problématique de la recherche....................................................................................................32 II.1.3.Hypothèses.....................................................................................................................................33 II.1.4.Objectifs et résultats attendus......................................................................................................33

Chapitre II. Démarche et plan de recherche......... ..............................................................................34 II.2.1. Présentation de la recherche.......................................................................................................34 II.2.1.1. Choix du sujet..............................................................................................................................34 II.2.1.2. Schéma méthodologique............................................................................................................35 II.2.2. Phase préparatoire, phase d'enquête et descente sur terrain..................................................35 II.2.2.1. Phase préparatoire.......................................................................................................................35 II.2.2.2. Enquêtes, interviews et descentes sur terrain..............................................................................35 II.2.3. Expérimentation...........................................................................................................................36 II.2.3.1. Cueillettes et échantillonnage......................................................................................................36 II.2.3.2. Criblage phytochimique..............................................................................................................37 II.2.3.3. Etude d'huiles essentielles...........................................................................................................37 II.2.3.4. Etude de compositions minérales générales................................................................................39

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II.2.4. Limites de la recherche..............................................................................................................40 Conclusion partielle.................................................................................................................................40

Troisième partie: Résultats d'études chimiques et discussions Chapitre I. Résultats d'étude d'extraits hydroalcoo liques............................................. .................41 III.1.1. Rendement d'extraction et caractéristiques des extraits.......................................................41 III.1.1.1. Facteurs techniques influençant le rendement..........................................................................41 III.1.1.2.Rendements et caractéristiques des extraits de la partie aérienne suivant la saison pour les deux régions.....................................................................................................................................................42 III.1.1.3. Rendements et caractéristiques des extraits de la racine suivant la saison pour les deux régions.....................................................................................................................................................42 III.1.1.4. Interprétations et conclusion....................................................................................................43 III.1.2. Résultats du criblage phytochimique.....................................................................................44 III.1.2.1. Cas de la partie aérienne..........................................................................................................44 III.1.2.2. Cas de la racine........................................................................................................................45 III.1.2.3. Interprétations et conclusion....................................................................................................46

Chapitre II. Rendement et caractéristiques des huil es essentielles.................................... ..........48 III.2.1. Rendement d'extraction...........................................................................................................48 III.2.1.1. Mode de préparation correspondant au meilleur rendement....................................................48 III.2.1.2. Rendement pour la partie aérienne...........................................................................................48 III.2.1.3. Rendement pour la racine.........................................................................................................48 III.2.1.4. Interprétations et conclusion....................................................................................................49 III.2.2. Caractéristiques des huiles essentielles..................................................................................51 III.2.2.1. Description des résultats..........................................................................................................51 III.2.2.2. Interprétations et conclusion....................................................................................................52

Chapitre III. Composition chimique des huiles essen tielles............................................ ..............52 III.3.1. Résultats d'étude par chromatographie en phase gazeuse...................................................52 III.3.1.1. Conditions opératoires.............................................................................................................52 III.3.1.2. Résultats pour la partie aérienne..............................................................................................52 III.3.1.3. Résultats pour la racine............................................................................................................52 III.3.1.4. Interprétations et conclusion....................................................................................................56 III.3.2. Résultats d'étude par couplage CPG/SM...............................................................................59 III.3.2.1. Conditions opératoires.............................................................................................................59 III.3.2.2. Résultats pour la partie aérienne..............................................................................................59 III.3.2.3. Résultats pour la racine............................................................................................................59 III.3.2.4. Interprétations et conclusion................................................................................................... 62 III.3.3. Interprétations et conclusion sur l'étude de la composition.................................................62 III.3.3.1. Les constituants et leurs propriétés..........................................................................................62 III.3.3.2. Comparaison avec d'autres huiles essentielles.........................................................................63

Chapitre IV. Résultats d'étude de composition minér ale................................................................64 III.4.1. Description des résultats..........................................................................................................64 III.4.2. Interprétations et conclusion...................................................................................................64 Conclusion partielle...............................................................................................................................65

Quatrième partie: Etude de la possibilité d'exploitation économique de Pterocaulon decurrens

Chapitre I. Monde socio-économique des plantes médi cinales aromatiques...............................6 6 IV.1.1.Rationalisation de l'utilisation des plantes médicinales aromatiques ..................................66 IV.1.1.1. Importance et problèmes de la médecine traditionnelle à base de plantes...............................66 IV.1.1.2.Actions nationales et internationales pour la valorisation des ressources phytogénétiques utilisées en médecine traditionnelle.........................................................................................................66 IV.1.1.3. Impacts des études des plantes médicinales aromatiques sur le développement.....................66

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IV.1.2. Notion de filière plante médicinale aromatique................................................................67 IV.1.2.1. Secteurs d'utilisation des plantes médicinales aromatiques................................................67 IV.1.2.2. Marché de plantes médicinales aromatiques.......................................................................68

Chapitre II. Proposition d'exploitation économique de Pterocaulon decurrens....................72 IV.2.1. Situation socio-économique actuelle dans les milieux d'étude........................................72 IV.2.1.1. Résultats d'enquêtes dans la zone d'Ambohimangakely-Antananarivo..............................72 IV.2.1.2. Résultats d'enquêtes dans la zone d'Ambohibary- Moramanga..........................................72 IV.2.1.3. Interprétations et conclusion...............................................................................................73 IV.2.2. Proposition de recette pour utilisations courantes...........................................................73 IV.2.2.1. Pour le traitement de la toux...............................................................................................73 IV.2.2.2. Pour le traitement de la diarrhée.........................................................................................73 IV.2.2.3. Pour le traitement des inflammations ou des plaies............................................................73 IV.2.3. Production de plante et utilisations agronomiques..........................................................74 IV.2.3.1. Apport d'éléments nutritifs pour le sol................................................................................74 IV.2.3.2. Estimation d'apport minéraux de Pterocaulon decurrens...................................................74 IV.2.3.3. Domaines d'application possibles.......................................................................................74 IV.2.4. Proposition d'exploitation industrielle...............................................................................76 IV.2.4.1. Production d'huiles essentielles...........................................................................................76 IV.2.4.2. Utilisation en parfumerie et en cosmétique.........................................................................77 IV.2.4.3. Utilisation en phytothérapie et aromathérapie.....................................................................77 IV.2.4.4. Utilisation en industrie pharmaceutique................................................................ .............78 Conclusion partielle............................................................................................................................78 Conclusion générale............................................................................................................................79 Bibliographie.......................................................................................................................................80 Annexes sur les enquêtes et déscentes sur terrain AnnexeI: Enquête ethnobotanique et ethnomédecine.........................................................................83 AnnexeII: Modalité de récolte et de suivi phénologique de l'espèce..................................................84 Annexe sur la phytochimie générale Annexe III: Détails expérimentaux d'extraction hydroalcoolique......................................................85 Annexe IV: Screening phytochimique – Production de médicament à partir d'extrait de plante.......86 Annexe V: Formations des métabolites à partir du glucose Annexes sur les huiles essentielles AnnexeVI: Détails exprérimentaux d'extraction d'huiles essentielles................................................90 Annexe VII: Etude de la composition en Chromatographie en phase gazeuse.................................90 Annexe VIII: Etude en couplage Chromatographie gazeuse/ spéctrométrie de masse.....................90 Annexe IX : Structures des constituants identifiés des huiles essentielles de Pterocaulon decurrens ......................................................................................................................102 Annexe X: Quelques plantes médicinales aromatiques du marché malgache..................................106 Annexe XI: Condition du milieu et qualité d'huiles essentielles.......................................................107 Annexes sur les compositions minérales de plantes Annexe XII: Détails expérimentaux d'étude d'éléments minéraux de Pterocaulon decurrens........109 Annexe XIII: Apports minéraux de quelques plantes à usages agroforestiers.................................111 Annexe sur la biodiversité et sa valorisation Annexe XIV: Différents niveaux de la phytodiversité et quelques disciplines issues de leurs relations Planche d'appareillage...................................................................................................................114 Résumé/Abstract............................................................................................................................115

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1- Carte de localisation de la zone d'étude dans les régions urbaines et suburbaines d'Antananarivo.........................................................................................................................................12 2- Carte de localisation de la zone d'étude dans la région de Moramanga..............................................13 3- Morphologie de Pterocaulon decurrens. ............................................................................................15 4- Evolution de l'état phénologique de Pterocaulon decurrens. ........................................ ..................16 5- Biotope et conditions de culture de Pterocaulon decurrens ..............................................................18 6- Carte montrant les lieux de découverte de Pterocaulon decurrens ....................................................19 7- Démarche méthodologique..................................................................................................................25 8- Poudre de partie aérienne et de racine de Pterocaulon decurrens .....................................................33 9- Extraits hydroalcooliques de la partie aérienne pour chaque mois de prélèvement (Antananarivo).........................................................................................................................................36 10- Extraits hydroalcooliques de la racine pour chaque mois de prélèvement (Antananarivo)............... 11- Extrait hydroalcooliques des échantillons de Moramanga (partie aérienne et racine)......................36 12-Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant la période..............................................................36 13-Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant la région au mois de novembre.......................... .36 14- Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant la région au mois de février................................36 15-Rendement d'huiles essentielles de la partie aérienne suivant la durée d'extraction.........................44 16- Rendement d'huiles essentielles de la racine suivant la durée d'extraction......................................44 17-Evolution des teneurs en huiles essentielles suivant la saison (Antananarivo).................................45 18-Evolution des teneurs en huiles essentielles suivant la région au mois de novembre.......................45 19-Evolution des teneurs en huiles essentielles suivant la région au mois de février............................45 20-Huiles essentielles de Pterocaulon decurrens. ................................................................................45 21-Profil chromatographique de l'HE de partie aérienne sur colonne polaire CARBOWAX 20M................................................................................................................... ....................................48 22- Profil chromatographique de l'HE de racine sur colonne polaire CARBOXAX 20M....................48 23-Variation mensuelle des teneurs de quelques produits communs à la racine et à p.a (β-caryophyllène; 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène; T-cadinol)...................................53 24-Evolution spatiale de 5 composés majoritaires de l'HE de p.a en novembre et en février...............53 25- Evolution spatiale de 5 composés majoritaires de l'HE de la racine en novembre et en février.....................................................................................................................................................53 26-Evolution mensuelle de 5 produits majoritaires de p.a....................................................................53 27-Evolution mensuelle de 5 produits majoritaires de la racine............................................................53 28- Chromatogramme de l'HE de partie aérienne par colonne apolaire CP Cil 25................................55 29- Chromatogramme de l'HE de racine par colonne apolaire CP Cil 25..............................................56 30-Spectres de masse du 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène de l'échantillon et d'une référence..................................................................................................................................................56 31-Compositions minérales de Pterocaulon decurrens et de quelques plantes pour engrais verts.........................................................................................................................................................61 32- Circulations et transformations des plantes médicinales aromatiques..............................................69 33- Organisation spatiale d'un système agro-forestier avec utilisation d'engrais verts...........................75 34- Alambic pour hydrodistillation de plantes médicinales aromatiques par entrainement à la vapeur d'eau........................................................................................................................................................76

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1- Propriétés biologiques et pharmacologiques des constituants des huiles essentielles ....................10 2- Phénologie de Pterocaulon deurrens selon la localisation: (Herbier PBZT).................................16 3- Phénologie générale de Pterocaulon decurrens ............................................................................ 17 4- Date d'échantillonnage, notations et codes utilisés.........................................................................27 5-Paramètres permettant d'obtenir un meilleur rendement d'extraction hydroalcoolique...................34 6- Rendement exprimé en masse de poudre végétale d'extraction hydroalcoolique de parties aériennes et couleur des extraits .............................................................................................................................34 7- Rendement d'extraction hydroalcoolique de la racine....................................................................35 8- Résultats de criblage phytochimique de la partie aérienne durant les périodes d'étude pour les deux régions.................................................................................................................................................37 9- Résultats de criblage phytochimique de la racine durant les périodes d'étude pour les deux régions..................................................................................................................................................38 10- Récapitulation des résultats de criblage phytochimique................................................................41 11- Etude cinétique du rendement d'extraction d'huile essentielle de la partie aérienne.....................42 12- Evolution du taux d'huile essentielle de la partie aérienne dans le temps pour les 2 régions 13- Etude cinétique du rendement d'extraction d'huile essentielle de la racine....................................43 14- Evolution du taux d'huile essentielle de la racine dans le temps pour les 2 régions......................44 15- Caractéristiques des huiles essentielles de Pterocaulon decurrens .............................................46 16- Identification des compositions de l'huile essentielle de la partie aérienne avec les Indice de Kovats...................................................................................................................................................49 17- Pourcentage de chaque composé par rapport à l'HE totale de partie aérienne suivant la saison et la région (CPG).........................................................................................................................................50 18- Pourcentage de chaque composé par rapport à l'HE totale de la racine suivant la saison et la région (CPG)....................................................................................................................................................51 19- Composants d'huiles essentielles par couplage CPG/SM...............................................................55 20- Constituants définitifs des HE de Pterocaulon decurrens ............................................................58 21- Comparaison de la composition des HE de Pterocaulon decurrens avec d'autres HE ...................59 22- Teneurs en matière minérale comparée à celles des plantes pour engrais verts .............................60 23- Synthèse des résultats d'enquêtes ethnomédecines sur la Pterocaulon decurrens .........................71 24- Apport estimatif de matières minérales de la plante entière pour amandement du sol...................73 25- Estimation de production d'HE de Pterocaulon decurrens ............................................................76

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AFNOR : Association Française de NORmalisation °C: Degré Celsius CNaRP: Centre Nationale de Recherche Pharmaceutique CPG: Chromatographie en phase Gazeuse CPG/SM: Couplage Chromatographie en phase gazeuse – Spéctrométrie de masse CO: Conditions opératoires d : Densité Dec: Décembre ESSA: Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques FAO: Foods Agriculture Organisation FDE: Foresterie – Développement - Environnement FOFIFA : FOiben’ny FIompiana sy ny FAmbolena (Centre de recherche agronomique pour le développement rural de Madagascar) g : Gramme h : Heure H : Hauteur HE: Huile essentielle IMRA : Institut Malgache de Recherches Appliquées Janv: Janvier J.C: Jésus Christ jr : Jour l : Litre LPN: Laboratoire des produits naturels LCOSM : Laboratoire de chimie organique des substances marines MAEP : Ministère de l'Agriculture, de l'Elevage et de la Pêche M/car : Madagascar min : Minute n : Nombre de mole N : Normalité Nov: Novembre p.a : Partie aérienne PA: Partie aérienne pour Ambohimangakely PAM : Plante médicinale aromatique PM: Partie aérienne pour Moramanga PBZT: Parc botanique et Zoologique de Tsimbazaza pH : Potentiel d’ Hydrogène ppm : Partie par million RN2: Route Nationale n°2 RN44: Route Nationale n°44 r : Racine RA: Racine pour Ambohimangakely RM : Racine pour Moramanga s : Seconde SYPEAM: Syndicat Professionnel des Producteurs des Extraits Aromatiques et Médicinaux de Madagascar. UPDR: Unité Provinciale pour le Développement Rural UV: Ultra Violet V : Volume

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Quelques termes médicinaux Antagonisme: Association de plusieurs facteurs à effets contradictoires pour générer un effet favorable. Aromathérapie: thérapie par les huiles essentielles des plantes aromatiques Aromacosmétique: utilisation des propriétés des plantes pour le soin de l'épiderme. Aromatologie: science des arômes. Bioéléctronique: méthode qui définit les principaux paramètres éléctroniques favorables à la vie et à la santé: le pH, le rH2 et la résistivité Biothérapie: soins préventifs et curatifs naturels qui comprènent une association de méthodes synergiques telles que: homéopathie, phytothérapie, vitaminothérapie, .... Médecine traditionnelle: combinaison globale de connaissances et de pratiques, explicables ou non, utilisées pour diagnostiquer, prévenir ou éliminer un,e maladie physique, mentale ou sociale, et pouvant se baser exclusivement sur l'expérience et les observations anciennes transmises de génération en génération, oralement ou par écrit. Naturopathie: utilisation des méthodes naturelles pour la prévention et les soins: diététiques, phytothérapie, aromathérapie, massage, yoga, gymnastique, homéopathie. Parfumerie: Art et science consistant à mélanger divers produits odoriférants (naturels et chimiques) dans le but de créer une harmonie vibratoire perçue par notre odorat comme une sensation agréable. Pharmacodynamie: Science qui étudie les effets des médicaments chez les êtres vivants Pharmacocinétique: Science qui étudie le sort des médicaments dans l'organisme (absortion, distribution, transformation et élimination. Photosynthèse: processus spécifique aux végétaux d'utiliser l'énergie solaire par l'intermédiaire de la chlorophylle pour fabriquer des sucres et autres substances organiques. Phytothérapie: utilisation des plantes pour soigner les maladies. Phytocosmétique: utilisation des propriétés des huiles essentielles pour le soin de l'épiderme. Synergie: association de plusieurs facteurs oun de plusieurs méthodes vers la même action physiologique.

Transformations et opérations pharmaceutiques Carbonisation: Décomposition de la drogue sous l'action de la chaleur dans le but d'obtenir la matière minérale totale (calcinat) Décantation: séparation d'un corps insoluble du liquide dans lequel il baigne Digestion: Opération qui consiste à maintenir la drogue avec un solvant à une température élevée mais inférieure à celle de l'ébullition. Division: Réduction des corps à l'état de fragments plus ou moins grossiers ou de particules plus ou moins tenues: émulsion (diviser une substance liquide au sein d'un autre liquide dans lequel elle n'est pas miscible); pulvérisation (réduire un corps solide en poudre). Dissolution: obtention de liquide homogène après mélange d'un corps solide, liquide ou gazeuxavec un autre corps liquide: • macération: laisser séjourner les plantes médicinales avec un solvant dans un récipient fermé

pendant des heures ou des jours, en le secouant de temps à autre, • infusion: verser un liquide bouillant sur une substance médicamenteuse dans un vase clos pendant

un temps relativement court (10 à 15min) • digestion (infusion au bain marie): infusion pendant un temps déterminé à une température

inférieure à celle de l'ébullition. • décoction: la matière végétale est placée dans de l'eau froide, amenée à ébullition, maintenue à

ébullition pendant un temps relativement long (plus de 15 min). • concoction: préparation faites avec beaucoup d'ingrédiens (soupe, boisson,...) • lixiviation ou percolation: épuiser une substance de ses principes solubles, en la faisant traverser

lentement par un dissolvant approprié.

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Distillation: chauffer un liquide pour le transformer en vapeurs, puis à ramener ces vapeurs à l'état liquide par refroidissement. Evaporation: volatiliser des liquides tenant en dissolution des principes médicamenteux que l'on veut isoler, Expression: séparation d'une substance solide des liquides qui l'imprègnent. Mondage ou mondation ou émondantion: Privation des drogues de toutes les matières étrangères qu'elles peuvent contenir. Nébulisation: obtention à base température des extraits secs finement pulvérulents et stables.

Formes de présentation d'extraits végétaux

Matières premières Ar ômes: Molécules naturelles volatiles et odoriférantes, captées par les cellules sensolrielles de l'odorat, contenues en faibles quantités dans diverses parties des végétaux aromatiques. Aromates ou plantes aromatiques ou végétaux aromatiques: plantes générant une odeur pénétrante. Baume: Oléorésine naturelle particulièrement caractérisée par la présence de constituants benzoïques et/ou cinnamiques (baume de Pérou, baume de Tolu, benjoin, styrax....) Drogue végétale: partie de plante médicinale (feuilles, écorces,...) utilisée à des fins thérapeutiques. Exsudat: matière première d'origine naturelle exsudée par les plantes à la suite d'une agression naturelle ou provoquée. Gomme: Exsudat principalement constitué de polysaccharides. (gomme arabique, gomme adragante...) Gomme-résine: exsudat principalement constitué de composés résineux et de gommes (gomme aleurite...) Gommo-oléorésine: Exsudat principalement constitués decomposés résineux, de gommes et de certaines quantités de composés volatils (myrrhe, encens, opopanax, galbanum...) Matière première d'origine naturelle: matière première d'origine animale, végétale ou microbiologique, y compris les produits dérivés de ces matières premières obtenus par des voies enzymatiques. Oléorésine naturelle: Exsudat principalement constitué de composés résineux et de composés volatils (térébinthine du pin, gurjum, copahu...)

Produits dérivés Absolue: Produit ayant une odeur caractéristique, obtenu à partir d'une concrète, d'une pommade florale ou d'un résinoïde par extraction à l'éthanol à température ambiante. La solution éthanolique obtenue est généralement refroidie et filtrés dans le but de supprimer les "cires"; l'éthanol est ensuite éliminé par distillation. Alcoolat ou extrait alcoolique: Distillat résultant de la distillation d'une matière première d'origine naturelle macerée longtemps dans de l'alcool pur ou de titre variable. Alcool aromatique: Distillat de fruits fermentés ou de jus de fruits fermentés Alcoolature: médicament qui résulte de l'action dissolvante de l'alcool sur des plantes fraîches (à froid) ou stabilisées (à ébullition). Cataplasme: Médicament ayant une consistance d'une pâte molle (bouillie épaisse) destiné à appliquer sur la peau (cataplasme de farine de lin, fécule de pomme de terre...) Condiment ou épice: substances végétales aromatiques destinées à l'assaisonnement des préparations culinaires (formule des "quatre épices"= canelle ou gingembre + girofle + muscade + poivre noir) Concrète: Extrait à odeur caractéristique, obtenu à partir d'une matière première fraîche d'originevégétale par extraction au moyen d'un solvant non acqueux. Distillat : Produit de condensation légèrement aromatique obtenu après distillation d'une mtière première d'origine naturelle Extrait : produit résultant de l'évaporation jusqu'à un degré déterminé de solutions obtenues en traitant une substance végétale par un solvant vaporisable. Elixir : préparation alcoolique sucrée. Huile essentielle: produits odorants et volatils obtenu d'une matière première végétale soit par hydrodistillation ou entrainement à la vapeur, soit par procédés mécaniques (à partir de l'épicarpe des

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citrus), soit par distillation à sec. L'huile essentielle est ensuite séparée de la phase acqueuse par des procédés physiques. Huile essentielle rectifiée: Huile essentielle qui a été soumise à une distillation fractionnée afin fe modifier sa teneur en certains constituants (huile essentielle de menthes....) Huile essentielle concentrée: Huile essentielle traitée par un procédé physique pour concentrer un ou plusieurs constituant jugés interressants. Hydrola t ou eau distillée aromatique ou eau florale: Distillat aqueux qui subsiste aucours du procédé d'entraînement à la vapeur d'eau, après séparation de l'huile essentielle (eau chargée d'essences ou d'acides volatils s'altèrant facilement). Hydrosol: eau florale obtenu par imprégnation prolongée d'HE dans de l'eau pure. Mélittes: Médicaments liquides de consistance sirupeuse et renfermant environ le ¾ de leurs poids de miel. Oléorésine d'extraction: Extrait d'épice ou aromate ayant une odeur et une flaveur caractéristiques obtenu par extraction au moyen d'un solvant ayant un certaine polarité. Pommade florale: Corps gras parfumé obtenu à partir de fleurs, soit par "enfleurage à froid" (diffusion des constituants odorants des fleurs dans le corps gras), soit par "enfleurage à chaud"(digestion ou immersion des fleurs dans le corps gras fondu) Parfum naturel: parfum extrait directement des plantes (huiles essentielles, concrètes, quintessences, extraits alcooliques, résines et résinoïdes, hydrolats, baumes...). Parfum synthétique: parfum composés des constituants simples des parfums naturels reproduits synthétiquement par des procédés chimiques (acetate de benzyle, vanilline...) Parfum organique: parfum composés des constituants complexes des parfums naturels reproduits synthétiquement par des procédés chimiques (citral, aldéhyde anisique...). Parfum artificiel : produits chimiques dont l'odeur se rapproche de certaines odeurs naturelles (muscs artificiels) Résine: résidu de distillation d'une oléorésine naturelle (colophane....) Résinoïdes: Extrait à odeur caractéristique, obtenu à partir d'une matière première sèche d'origine naturelle par extraction au moyen d'un solvant non aqueux. Sirops: médicaments liquides de consistance visqueuse, renfermant environ les 2/3 de leurs poids de saccharose naturel. Suspension intégrale de plantes fraiches: suspension dans une solution hydro-alcoolique de cellules végétales préparée à partir de plantes fraiches grace à un procédé original de stabilisation et de conservation qui préserve l'intégralité de la plante Teintures alcooliques: Solution obtenue par macération de substances végétales sèches et préalablement convenablement divisée dans un alcool pur ou de titre variable. Tisane: thé (préparation acqueuse) faite par décoction ou par infusion. Vin médicinal: obtenu par macération de plantes médicinales dans du vin. ( Adjanohoun et al 1989; Afnor 1996; Bonneval 1990; Roulier 1990; Rubin 1988)

Quelques termes de la filière plante médicinale aromatique Exploitant - exportateur: qui destine exclusivement ces plantes à l'exportation, en vertu de contrat de fourniture avec l'étranger (IMRA, CODIMEX, HELIOS TRADING, SEVPROMA, SODIP) Exploitant – usinier: qui destine exclusivement ces plantes à l'approvisionnement en matière première de son usine en vue de les transformer (SODIP, INVERNI DELLA BEFFA en Italie au Milan ....) Exploitant- collecteur: qui destine exclusivement ces plantes à la vente au public et aux petits revendeurs au public, sauf contrat de fourniture passé avec l'Exploitant-usinier (ou l'Exploitant- exportateur) pour certaines espèces peu communes que le collecteur d'usinier (ou le collecteur d'exportateur) ne peut normalement trouver. (SEVPROMA, SODIP, personnes simples) Collecteurs: personnes physiques ou morales, qui sont mandatées pour effectuer le groupage de ces plantes pour le compte d'un exploitant: • collecteur d'exportateur: mandaté par et pour le compte d'un Exploitant exportateur • collecteur d'usinier: mandaté par et pour le compte d'un exploitant usinier

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Récolteurs: personnes autorisées à procéder à la récolte ou cueillette de ces plantes pour des fins commerciales: • paysans récolteurs: qui opèrent librement sur des peuplements spontanés en terrain domanial hors

forêt • Employés-récolteurs: munis d'attestation d'employé délivrée par leurs employeurs, qui travaillent en

terrain domanial ou en forêt pour le compte d'un exploitant en règle et au respect des clauses et conditions du permis ou convention onctroyé.

• Producteurs privés: personnes physiques ou morales, exploitant et récoltant exlusivement sur les cultures qu'elles ont faites à titre privé de ces plantes (ex: IMRA)

• Petit revendeur au public: celui qui vend tout ou partie de ces plantes au public en tant que "mpivarotra tapa-kazo" (vendeur de plantes médicinales) ou "mpivarotra raokandro"(herboristes) ou "mpivarotra mangidy"(vendeur de tisane ou breuvage médicinale)

Cueillette: activité correspondant à la récolte des parties utilisées de la plante. Collecte: achat de produits aux paysans récolteurs, stockage, traitement et conditionnement avant la transformation et l'exportation.

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Introduction générale La biodiversité est l'une des plus grandes richesses de la planète, et pourtant la moins reconnue comme telle (Wilson, 1992). Son importance, grâce à la diversité écologique, spécifique, génétique et chémotypique qu'elle représente, n'a été reconnue que récemment. Par sa haute biodiversité et son taux d'endémisme, Madagascar figure dans le groupe des sept pays génétiquement les plus riches du monde (Hufty): sa flore est constituée de 12 000 espèces, dont 80% ne pousse qu'à Madagascar; et elle fournit, en plus du paysage et des fonctions écologiques, du bois, de la nourriture,...et des médicaments (Quansah, 1996); d'où le mot d'ordre gouvernemental depuis l'année 2005: "Voir Madagascar naturellement". En ce qui concerne les plantes médicinales aromatiques, elles sont des produits forestiers non ligneux qui forment une "filière en or"et constituent alors un thème d'actualité (FAO, 2001). L'isolement d'agents bioactifs de plante est un des domaines de recherche les plus intensifs et il est encore loin d'être épuisé (Sofowora, 1996). Madagascar regorge de toute une gamme de plantes médicinales aromatiques dont certains ont permis l'isolement de différents types de médicaments, d'autres font l'objet de recherches approfondies, et la majorité reste encore mal connue. Le rythme de dégradation de biodiversité étant trop rapide, l'utilisation durable des ressources ne sera possible que si on en mène une bonne gestion. Une part importante de la gestion de la biodiversité est la valorisation des ressources négligées. En fait, les plantes considérées comme mauvaises herbes ou comme envahissantes sont elles vraiment inutiles? Sinon, quelles sont leurs vertus et utilités possibles? Et comment réaliser sa valorisation et sa gestion durable? Pour traiter préliminairement le cas de Pterocaulon decurrens L.S Moore, la présente recherche comporte quatre parties dont la première évoque quelques généralités sur les plantes médicinales aromatiques et nous y présentons aussi les milieux d'études et la ressource étudiée, la deuxième trace la méthodologie de réalisation de la recherche, la troisième consiste au traitement des résultats d'analyse chimique et physico-chimique de la plante, et la dernière propose une possibilité d'exploitation économique de Pterocaulon decurrens.

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Chapitre I - NOTIONS DE PLANTES MEDICINALES AROMATIQUES

De tous temps, l'homme a eu recours aux végétaux pour sa subsistance, sa survie et sa santé (Jouhanneau 1991). La sélection initiale des plantes pour se soigner ne se basait pas encore sur la connaissance des composants végétaux mais a pu être réalisée par accident, par raisonnement suivant les expériences vécues, ou aussi influencée par des pensées religieuses ou par communication à des ancêtres et n'était pas (Sofowora, 1996). Ainsi, la médecine à base de plante est répandue dans le monde depuis longtemps, mais les pratiques varient largement, en accord avec l'héritage social et culturel des différents pays (Sofowora, 1996): à 4000 ans avant J.C chez les Sumériens, à 3000 ans avant J.C dans la Chine, à 2700 ans avant J.C en Egypte... . Les découvertes de pouvoir antiseptique d'huiles essentielles, de compositions chimiques et de principes actifs de plantes datent du temps moderne. La découverte des substances odorantes a été réalisée par Wallach vers 1900, renforcée par Ruzicka vers 1923 et continuée par Simonsen vers 1937. (Roulier 1990; Rubin 1988; Téisseire, 1991 ). Une plante est dite médicinale lorsque "au moins une partie possède des propriétés médicamenteuses" (Bruneton, 1993). Les plantes médicinales sont donc toutes les plantes qui contiennent une ou des substances pouvant être utilisées à des fins thérapeutiques ou qui sont des précurseurs dans la synthèse de drogues utiles (OMS, 1996) : • plantes à usage médicinal dans les préparations galéniques (décoction, infusion...), • plantes utilisées pour l'extraction de substances pures à usage médicinal direct ou en vue d'hémi-

synthèse de composés médicinaux, • aliments, épices et plantes de parfumerie à usage médicinal • plantes microscopiques (champignons, actinomycètes) employées pour l'isolement de produits

pharmaceutiques, • plantes à fibre utilisées pour la préparation de pansement chirurgical. Une plante est dite aromatique lorsqu'elle génère une odeur pénétrante (Roulier, 1990), c'est-à-dire plante possédant suffisamment de cellules sécrétrices d'essence. En fait, parmi les 800 000 espèces de plantes prospérant sur la planète, un nombre relativement important synthétise des composants aromatiques, dont la plupart sont des Astéracées (Pénoel, 1995). Il existe des plantes qui sont à la fois médicinales et aromatiques.

I.1.1. Grandes familles chimiques de drogue végétal e Les principes actifs des plantes médicinales, dont les antimicrobiennes, les phytohormones, les huiles essentielles, mucilages, principes amers..... sont des molécules pouvant être classées en quelques grandes familles chimiques. (Rubin, 1988) Dans cette partie, seules seront considérées les substances à propriétés médicamenteuses susceptibles d'être présentes dans la plante étudiée. Les principes de détection et quelques caractéristiques physico-chimiques des composés sont données dans l'annexe IV.

I.1.1.1.Composés du métabolisme primaire a) Glucides: (Bruneton, 1993) Les glucides, appelés aussi "hydrates de carbone" ou "oses",de formule générale Cn(H2O)m , sont les constituants universels des organismes vivants. Ils sont à la base de tous les composés organiques du monde vivant (cf annexe V). • Les oses simples et leurs dérivés sont surtout utilisés pour la réhydratation, le traitement de

dénutritions, l'apport calorique, le traitement des troubles dyspepsiques et en traitement d'appoint de

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la constipation. Certains ont d'autres propriétés en plus, comme le D-mannitol qui est cholécystokinétique et laxatif. • Les holosides ont presque les mêmes indications thérapeutiques que les oses simples (constipation,

encéphalopathies hépatiques...), mais il existe des polysaccharides ayant d'autres intérêt: le dextran utilisé comme succédané du plasma, le gomme de xanthane et certains polysaccharides des algues utilisés comme gélifiant et stabilisant dans les industries agro-alimentaires, les alginates utilisés en pathologie digestive et comme anti-hémorragique... .

• Les hétérosides constituent d'autres familles chimiques. b) Lipides Les lipides à base d'acide gras (lipides vrais), dont les principaux sont les acides gras libres et les glycérides, sont pratiquement absents dans les organes végétatifs (feuilles), mais se trouvent surtout dans les fruits et les graines des plantes oléagineuses (Karlskind et al, 1996). Pour les plantes aromatiques, on parle surtout d'huile essentielle. c) Acides aminés et peptides, protéines et enzymes L'utilisation des enzymes en pharmacie aussi bien que dans le domaine médical ou industriel (chimique ou agroalimentaire) est loin d'être négligeable mais les enzymes employées sont rarement issues de végétaux supérieurs. Il existe des dérivés d'acides aminés, tels que les hétérosides cyanogènes, qui présentent des toxicités: la consommation de plantes contenant trop d'hétérosides cyanogènes produit assez de cyanures dans l'organisme. Mais à dose appropriée, les plantes cyanogènes sont utilisées dans le traitement d'affections broncho-pulmonaires, comme aromatisant et stimulant respiratoire (Bruneton, 1993)

I.1.1.2. Composés phénoliques, shikimates, acétates Les composés phénoliques forment un très vaste ensemble de substances. Ils sont issus de deux grandes voies biogénétiques: la voie shikimate et la voie acétate. a) Shikimates (composés issus de l'acide shikimique)

a-1- Flavonoïdes: Distribués chez les angiospermes (Rutacées, Polygonacées, Légumineuses....), ils existent sous forme soluble d'hétérosides. Ils se concentrent dans les épidermes des feuilles et des fleurs. Ils constituent les pigments de plantes et jouent le rôle de guide des pollinisateurs. Les flavonoïdes renforcent la résistance et l' imperméabilité capillaire. En plus, ils sont souvent anti-inflammatoires, anti-allergiques, hépatoprotecteurs, antispasmodiques, hypocholestérolémiants, diurétiques, antibactériens et antiviraux. Ils sont également utilisés comme colorants alimentaires. Les anthocyanosides ont une propriété vitaminique P, une action anti-oedémateuse et augmentent la régénération du pourpre rétinien. Les flavones méthoxylées sont antifongiques.(Bruneton, 1993)

a-2- Autres composés

• Les phénols et acides phénols qui ont en général des propriétés antiseptiques, les dérivés salicylés sont anti-inflammatoires, les esters hétérosidiques phénylpropanoïques sont des inhibiteurs enzymatiques utilisés comme antibactériens et antifongiques et pour le traitement des allergies.

• les coumarines, rencontrés dans environ 125 familles de plantes herbacées, contiennent des fonctions lactoniques. Certains sont veinotoniques et vasculoprotecteurs, et d'autres sont photosensibilisantes et utilisée pour le traitement du psoriasis et du vitiligo.

• les lignanes, néolignanes et composés apparentés, contenus dans les résines et dans le cœur des bois, possèdent des propriétés inhibitrices de la croissance des tumeurs.

• les dérivés de phénylpropane sont des composés volatils et parfumés (exemple : eugénol, anéthol, gingérol...), contenus dans les huiles essentielles. Certains ont des propriétés anti-inflammatoires, cholagogues, hépatoprotecteurs, anti-émétiques... .(Bruneton, 1993)

a-3- Tanins Ce sont des composés phénoliques complexes distribués chez les angiospermes et les gymnospermes. Ils sont connus depuis longtemps par leurs propriétés tannantes (transformation de la peau fraîche en matériau imputrescible: le cuir). Ils présentent également quelques propriétés du phénol. Leurs vertus thérapeutiques sont proches de celles des flavonoïdes (augmentation de la résistance capillaire et diminution de la perméabilité capillaire, augmentation du tonus veineux...). En plus,

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certains possèdent des propriétés astringentes, antiseptiques, antidiarrhéïques,..., utilisés pour l'insuffisance veineuse et la symptomatologie hémorroïdaire.(Bruneton, 1993) b) Polyacétates Ce sont des composés formés à partir de l'acide acétique et d'un coenzyme appelé "coenzyme A".

b-1-Quinones A l'état naturel, ils sont sous forme libre ou hétérosidique se trouvant surtout chez les Aloès, Polygonacées, légumineuses, champignons. Certains quinones sont responsables d'allergie: les alkyl-benzoquinones et la primine (2-méthoxy-6-pentylebenzoquinone). Seules les anthraquinones ont des vertus médicinales: laxatifs, cicatrisants, purgatifs et antispasmodiques.

b-2- Orcinols et phloroglucinols Ils constituent les drogues contenues dans le cannabis. Ils ont des actions sédatives.(Bruneton, 1993)

I.1.1.3. Terpénoïdes et stéroïdes Elaborés à partir des mêmes précurseurs (géranylphosphate), les terpénoïdes et les stéroïdes constituent le plus vaste ensemble connu de métabolites secondaires des végétaux. Les stéroïdes sont surtout distribués chez les animaux et les triterpènes chez les végétaux dicotylédones aromatiques surtout (Lamiacées, Euphorbiacées, Magnolidées, Diléniidées, Caryophyllidées, Rosidées). Les monoterpènes et sesquiterpènes constituent les huiles essentielles, les oléorésines et les irridoïdes; (voir I.1.1.notion d'aromatologie). Les diterpènes se trouvant surtout dans les champignons, constituent les hormones de croissance des plantes. Ce sont en majorité des produits toxiques. Les saponosides, les hétérosides cardiotoniques, les phytostérols, ... ont en général des propriétés antiseptiques (huile essentielle de cannelle, girofle, eucalyptus), irritants, diurétiques et spasmolytiques (huile essentielle de menthe). Les triterpènes: analgésiques, anti-inflammatoire et certains sont toxiques.... Et les stéroïdes sont utilisés en cosmétique, ils sont précurseurs de vitamine D, et ils sont cardiotoniques.... .(Bruneton, 1993)

I.1.1.4. Alcaloïdes Ils se trouvent surtout chez les végétaux Angiospermes (Dicotylédones: Apocynacées, Rubiacées, Solanacées...), dissout dans le suc cellulaire; et rarement chez les animaux (grenouilles, fourmis...). Ils sont actifs à faibles doses et ses activités s'exercent dans des domaines variées: • stimulants, stupéfiants: cocaïne, nicotine, opium (morphine, héroïne, codéine...), caféine... • antimalarique: quinine • pour traitement de la goutte: la colchicine... . • antitumoraux (vinblastine et vincristine de la pervenche de Madagascar)

I.1.2. Notions d'aromatologie

I.1.2.1. De la plante aromatique à l'huile essentielle a) Aromagenèse et état naturel Les plantes aromatiques comportent trois principales catégories d'appareils sécréteurs (Pénoel, 1995): • glande formée de poils sécréteurs ou de cellules sécrétrices incluses dans l'épiderme (cas des

Lamiacées, Astéracées, Verbénacées...), • glandes schizogènes: cellules s'organisant en poche d'essence (cas des Myrtacées, Rutacées...), ou

schizolysigènes: forme de développement particulier des poches à essence qui relève d'un double mode, tout d'abord schizogène, puis lysigène (cas des Lauracées, Santalacées...)

• canaux sécréteurs, obtenus par allongement des poches sécrétrices (cas des Térébinthacées, Ombellifères, Astéracées...)

Mais il existe des plantes dont les cellules sécrétrices ne sont pas organisées en glande mais isolées (cas des Brassicacées, Zingibéracées...). Ces éléments sécréteurs peuvent se trouver dans les organes végétatifs, comme dans les organes reproducteurs: feuilles, racines, rhizomes, bois, écorces, fleurs, fruits ou graines. (Raoeliarimanana, 1996).

Ainsi, les essences ou huiles essentielles sont définies comme étant les composés volatils stockés dans le cytoplasme de certaines cellules d'une plante aromatique, pouvant être extraites par hydrodistillation, par entraînement à la vapeur ou par expression mécanique du matériel végétal. (Pénoel

1995; Afnor 1995 )

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Ce sont les bases principales des parfums naturels (Jeancard, 1927). Dans le règne végétal, les essences ont un rôle écologique: elles servent, d'une part, d'éléments de communication chimique (messages biologiques sélectifs) lors de la pollinisation et la dispersion des diaspores. D'autre part, elles assurent la protection contre les prédateurs: micro-organismes, champignons, insectes,... .(Raveloson, 1996) b) Caractéristiques générales des huiles essentielles Les huiles essentielles sont des liquides, ou parfois des solides crémeux à la température ambiante, odorants, rarement colorés, insolubles dans l'eau, mais solubles dans certains solvants organiques, ayant l'apparence des huiles, c'est pourquoi elles sont dites "huiles essentielles"; pourtant elles sont volatiles et n'ont pas du tout les compositions chimiques des lipides vrais (c'est-à-dire, sans acides gras ni esters gras), mais sont constituées principalement de produits terpéniques et de produits aromatiques. Chaque huile essentielle est caractérisée par ses propriétés organoleptiques, ses propriétés physiques (densité, pouvoir rotatoire, indice de réfraction,...), ces propriétés chimiques (indice d'acide, indice d'ester...) et ses compositions chimiques. Leur caractère odorant et leurs propriétés pharmaceutiques font que les huiles essentielles ont des domaines d'application variés. c) Qualités d'huiles essentielles: La garantie sur la qualité des huiles essentielles repose sur la plante source (identité botanique, mode de culture et de récolte), sur le processus d'extraction et sur le produit final (composition chimique). Pour la production de plante aromatique, il faut tenir compte des facteurs de variabilité des huiles essentielles (Pénoel 1995; Roulier 1990): c-1-Influence du cycle végétatif: Pour une espèce donnée, la proportion des différents constituants d'une huile essentielle peut varier de façon importante tout au long du développement (par exemple, la diminution de la teneur en (-)-menthone au cours du cycle végétatif correspond à une réduction en (-)-menthol et en (+)-néomenthol).

c-2-Influence des facteurs extrinsèques: Il s'agit de l'incidence de l'environnement et des pratiques culturales. La température, l'humidité relative, la durée totale d'ensoleillement et le régime des vents exercent une influence directe. Lorsque la localisation est plus profonde, la qualité est beaucoup plus constante. Ces facteurs expliquent aussi l' existence de race chimique: la chémotypie (confirmé par chromatographie), est fréquente chez les plantes à huiles essentielles. A l'intérieur de certaines espèces botaniques se différencient des races chimiques possédant chacune un équipement enzymatique particulier déterminé génétiquement et écologiquement (conditions pédologiques, climatiques, d'altitude...) et qui orientent la biosynthèse vers la formation préférentielle d'un constituant aromatique actif; par exemple, le thym doux , recolté en altitude est riche en linalol, tandis que le même thym planté en plaine est riche en phénol et devient plus piquant et irritant.. Ainsi l'infinie diversité des arômes végétaux se conjugue à un arc-en-ciel de couleur: la coloration des huiles essentielles varie en fonction du groupe chimique de la plante, du terroir, de l'altitude et de la saison de récolte, tout autant que la technique d'extraction. Ainsi, les plantes cueillies devront être sauvages et saines, c'est-à-dire, de culture biologique. Les plantes sauvages de montagne ont en général une odeur et une activité biologique plus accentuée dues à leur forte teneur en esters aromatiques dont la synthèse est favorisée par l'altitude, l'ensoleillement et la sécheresse, ou encore par la symbiose avec les autres plantes sauvages du biotope. Elles ne sont pas atteintes par la pollution agricole: engrais, pesticides et désherbants, ces derniers passent à la distillation et altèrent l'huile essentielle. La période de récolte appropriée dépend de chaque plante (avant, pendant ou après la floraison). (Cf annexe XI)

c-3-Influence du procédé d'obtention: La labilité des constituants des huiles essentielles explique le fait que la composition du produit obtenu par hydrodistillation est le plus souvent différente de celle du mélange de constituants initialement présent dans les organes sécréteurs du végétal. Au cours de l'hydrodistillation, l'eau, l'acidité et la température peuvent induire l'hydrolyse des esters mais aussi des réarrangements, des isomérisations, des racémisations, des oxydations... Ainsi, il faut beaucoup d'attention sur le choix de l'alambic, sur la bonne conduite de la chauffe, sur la durée d'extraction, sur l'eau utilisée.

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c-4-Produit final: Les huiles essentielles à usage culinaire, hygiénique ou thérapeutique doivent être 100% pure, c'est-à-dire, exempte d'autres huiles essentielles proches et n'ayant subi aucune opération supplémentaire (déterpénation, ...). La conservation doit être réalisée dans des conditions appropriées (flacons opaques, bruns ou bleus hermétiques; température ) pour éviter les altérations qui rendent les huiles essentielles allergisantes et toxiques, voire cancérigènes et leucémigènes.

I.1.2.2. Pharmacochimie aromatique a) Mode d'action des huiles essentielles Le mode d'action des composants volatils des huiles essentielles se manifeste de différentes manières:

a-1- à travers une action directe Le mode d'action direct des molécules aromatiques peut être (Pénoel 1995; Roulier 1990): • Physiologique: substances issues d'ensembles vivants en réponse adaptative à leur environnement,

certaines molécules aromatiques sont proches de certains assemblages d'atomes participant au fonctionnement du corps humain, ce qui leur permet:

- des pouvoirs régulateurs généraux: pour la circulation, action sur la parois des vaisseaux; pour la digestion et le système endocrine, stimulation des glandes spécialisées (cas de certains oxydes); pour le psychique, développement des activités nerveuses, neurotropes et neurotransmetteurs (par exemple les éthers et les esters à propriétés antispasmodiques par action au niveau de la plaque neuromusculaire), - du pouvoir cicatrisant par stimulation tissulaire - du pouvoir antidouleur et anti-inflammatoire en agissant sur les nerfs par onctions locales - du pouvoir détoxiquant. • Toxique: la toxicité et la causticité des huiles essentielles envers les micro-organismes pathogènes

expliquent les propriétés anti-infectieuses, antiseptiques, bactéricides ou bactériostatiques, antibiotiques... .Mais les huiles essentielles des plantes toxiques (pour l'organisme humain) doivent être prises avec précaution.

a-2- à travers une action indirecte (par intervention sur des processus biologiques, modification du terrain local et général...) (Pénoel 1995; Roulier 1990) Il s'agit de phénomène catalytique: activité bioélectronique s'impliquant à des niveaux particulaire, moléculaire ou atomique. Les molécules aromatiques sont le plus souvent très réactives et la capture in vivo d'atomes ou de molécules est une éventualité très souvent confirmée par des résultats cliniques. Ces phénomènes confèrent aux huiles essentielles: l'activité énérgetique: par apport d'électron (négativation) ou par capture d'électron (positivation) ou par apport de proton (acidification), les molécules aromatiques rechargent les batteries cellulaires, le pouvoir rééquilibrateur et bioélectronique: régulation du pH (alcalinité ou acidité), du rH2 (coefficient d'oxydoréduction) et de la résistivité de l'organisme (l'état de santé et les fonctions de l'organisme dépendent de ces 3 paramètres selon L.C.Vincent.) la fonction informationnelle: endogène (neurologique, endocrinienne, microbiotique...): les huiles essentielles peuvent pénétrer rapidement dans les tissus (peau et muqueuse) sans provoquer de phénomènes indésirables (pouvoir de diffusibilité), exogène (olfactive): par inhalation, les molécules aromatiques influencent les aires corticales olfactives, ce qui entraîne une réaction en chaîne, susceptible de réactiver des fonctions biologiques ou physiologiques. b) Constituants et propriétés b-1-Composition chimique (Bruneton,1993) Les huiles essentielles sont des mélanges complexes et éminemment variables de constituants qui appartiennent, de façon quasi exclusive, à deux groupes caractérisés par des origines biogénétiques distinctes: le groupe des terpénoïdes et le groupe des composés aromatiques dérivés du phénylpropane (beaucoup moins fréquents). Terpénoïdes: dans le cas des huiles essentielles, seuls sont rencontrés les terpènes les plus volatils (de masse moléculaire pas trop élevée): mono et sesquiterpènes, à qui correspondent plusieurs milliers de composés.

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• Monoterpènes: Les formes hydrocarbures sont presque toujours présents. Ils constituent parfois plus de 90% de l'huile essentielle. De nombreuses molécules fonctionnalisées (alcools, aldéhydes, cétones, esters, phénols, éthers, peroxydes,...) existent aussi.

• Sesquiterpènes: les variations structurales dans cette série sont de même nature que dans le cas précédent: carbures (β-bisabolène, β-caryophyllène, longifolène...), alcools (β-santalol, farnésol,...), cétones (β-vétivone...) étant les plus fréquents. De très grandes variétés de structures sont connues (plus de centaine de squelettes différents ont été décrits).

Composés aromatiques: ce sont les dérivés du phénylpropane (dont allyl- et propénylphénols en général), ils sont beaucoup moins fréquents que les précédents. Composés d'origines diverses: compte tenu de leur mode de préparation, les huiles essentielles peuvent renfermer divers composés aliphatiques, généralement de faible masse moléculaire, entraînables lors de l'extraction: carbures, acides, alcools (hexenol...), aldéhydes (octanal, décanal...), esters, lactones. Les produits azotés ou soufrés, caractéristiques des produits torréfiés, grillés ou rôtis, sont exceptionnels dans les produits naturels. Dans les concrètes, il n'est pas rare de trouver des produits de masse moléculaire plus importante, non entraînables à la vapeur d'eau (homologues des phénylpropanes, diterpènes, coumarines...).

b-2-Propriétés pharmaceutiques spécifiques de quelques molécules fonctionnalisées L'essence, substance issue de la vie, est douée de nombreuses fonctions, dont en particulier celle de protéger l'être végétal des agressions du monde extérieur. L'huile essentielle quant à elle peut rendre à l'être humain des services au moins équivalents à ceux rendus à la plante par l'essence... (Pénoel, 1995). Mais l'activité d'une huile essentielle n'est pas nécessairement la même que celle de la plante dont elle est issue. Dans le cas du romarin, la plante en infusion est antispasmodique et chorélétique tandisque son huile essentielle est antibactérienne.Chaque constituant des huiles essentielles (monoterpénoïdes, sesquiterpénoïdes et alkylbenzènes) a des propriétés biologiques et/ou pharmacologiques spécifiques (tableau n°1) (Pénoel 1995; Roulier 1990) . Tableau n°1: Propriétés biologiques et pharmacologiques des constituants des huiles essentielles

Pourtant l'identification de la pharmacologie et de la pharmacocinétique de l' huile essentielle (mélange de ces constituants) n' est pas toujours évidente, il faut des vérifications cliniques. Quelques propriétés fondamentales peuvent quand même se dégager : pouvoir antiseptique, propriété spasmolytique et sédative, propriétés irritantes...

Exemples Propriétés Mono-

terpènes limonène, pinène, phéllandrène enegétisant, tonifiants, antiseptiques, irritant à forte

dose

sesqui-terpènes

α-et β-bisabolène, caryophyllène anti-inflammatoire, calmants, tonifiants, enegétisants, anti-infectieux

alcools terpinéol, linalol, géraniol, citronellol, slaréol, thuyanols

calmants, anti-inflammatoires, antifongiques

aldéhydes citronellal, géranial, aldéhyde cinnamique calmants, anti-inflammatoires, antibactériens, vasodilatateurs, irritants à forte dose

acides aromatiques

acide salicylique anti-inflammatoires très efficaces, très irritants

éthers et esters

aromatiques

formiate de géranyle, acétate de linalyle, acétate de néryle,

énergétisants, antibactériens, antispasmodiques, anti-inflammatoires, équilibrants du système

nerveux phénols carvacrol, thymol, eugénol antiseptiques très efficaces, toniques, bactéricides

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Chapitre II. Données sur les milieux d'étude et sur Pterocaulon decurrens I.2.1.Présentation des milieux d'étude Les études ont été réalisées sur deux régions distinctes: la région d'Antananarivo, représentée par la commune rurale d'Ambohimangakely, Fokontany Tsarahasina, et la région de Moramanga représentée par la commune rurale d'Ambohibary. I.2.1.1.Ambohimangakely-Antananarivo (MAEP/UPDR, 2003) La commune rurale d'Ambohimangakely appartient à la sous-préfecture Antananarivo Avaradrano. Tsarahasina est un village se situant au nord ouest de la commune, au nord de la RN2. a)Relief: étant dans la partie centrale de Madagascar, Ambohimangakely se trouve sur les Hautes Terres Centrales, et comme les autres parties de la Province, son relief est constitué de collines escarpées et de plaines inondables en général. b)Réseau de station météorologique: Ambohimangakely est située à une altitude moyenne de 1310m, sous la latitude 47°36 Est, et la longitude 18°54 Sud c)Climat: Le climat est tropical d'altitude à deux saisons bien distinctes: • la saison chaude et pluvieuse, de Novembre à Mars: la précipitation dépasse les 200mm durant cette

période, et la température moyenne avoisine les 20°C. Le mois le plus chaud est celui de Février • la saison fraîche et sèche, d'avril à octobre: la température moyenne est inférieure à 20°C, avec un

minimum de 14°C au mois de juillet. C'est pendant cette période qu'il tombe le moins de pluies. d)Géologie: La géologie générale présente des granites, des sables et des alluvions dans cette région. e)Végétation: La région d'Antananarivo n'a en général qu'une faible superficie couverte en forêt primaire. La dégradation est telle qu'il ne reste plus que quelques lambeaux de forêt, juste à la limite orientale de la Province. Pour le cas d'Ambohimangakely, la végétation est constituée de savane boisée. f)Hydrographie: la zone d'étude ne connaît pas en réalité de régime hydrologique. La population locale se contente des sources de collines pour l'agriculture et les autres activités. g)Activités liées à la foresterie: Outre la briqueterie, qui est une activité récente, l'exploitation des eucalyptus en charbon demeure. (Ramamonjisoa, 1993) I.2.1.2. Ambohibary-Moramanga (MAEP/UPDR 2003, Rakotovao et al 1998) Moramanga appartient à la région Mangoro, se situe à 115km à l'Est d'Antananarivo. La sous-préfecture de Moramanga comprend 21 communes dont Ambohibary fait partie. Cette commune rurale se trouve à 4km de Moramanga sur la route d'Ambatondrazaka (RN 44). a)Relief et paysages: comme Moramanga, Ambohibary a un relief dicté par la succession de failles de direction générale Nord 20°Est donnant naissance à des escarpements dont l'Angavo. Sa topographie est homogène. b)Coordonnées géographiques: 18°57 latitude Sud et 48°13 longitude Est, altitude moyenne 912m c)Climat: le climat est tropical humide; c'est une zone "au vent". L'alizé, vent du sud-est, apporte une humidité constante et abondante du mois de juin au mois de septembre. De novembre à avril, l'alizé est moins fort et irrégulier, renforcé par la mousson locale. Le climat comporte deux saisons bien distinctes comme dans le cas d'Ambohimangakely. La précipitation est supérieure à 1500mm et la température avoisine en moyenne 20°C. d)Géologie et sol: Ambohibary appartient au socle précambrien malgache ( une couverture ancienne datant de 2.5milliards d'années environ, appartenant à la formation rocheuse cristalline). Constitué de roches gneissiques plus ou moins métamorphisées. Le sol est constitué en majorité de sol ferralitique jaune rouge. e)Végétation: En général, elle est constituée de savanes ou pseudo steppes avec éléments ligneux. f)Hydrographie: La figure n°2 montre en général un relief fortement digité par le réseau hydrographique. Tous les cours d'eau sont tributaires des grands fleuves se déversant dans l'Océan Indien. Deux grands fleuves prédominent et arrosent les plaines: Mangoro à l'Ouest et au Sud-ouest, Vohitra à l'est de Morarano-Gare g)Activités liées à la foresterie: les activités principales demeurent l'exploitation forestière et la culture traditionnelle du riz sur "tavy". Les activités de cueillette des produits végétaux sauvages arborés ou herbacés constituent des activités secondaires.

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Figure n°1: Carte de localisation de la zone d'étude dans les régions urbaines et suburbaines d'Antananarivo

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Figure n°2: Carte de localisation de la zone d'étude dans la région de Moramanga

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I.2.2. Données bibliographiques sur Pterocaulon decurrens Des recherches d’informations par le biais d’études bibliographiques et des enquêtes préliminaires ont permis d’avoir les données suivantes.

I.2.2.1. Physiologie a) Systématique botanique D'après le système de Cronquist pour l'arrangement des Angiospermes, la ressource en question appartenant au règne végétal, dans l'embranchement des Cormophytes ( possédant un tige ou une axe) , et dans le sous-embranchement des Angiospermes (plantes à fleurs), est parmi les 6ème sous classe des Dicotylédones: Asteridae, du 11ème ordre: Asterales, de la famille Asteraceae ou Composées, de genre Pterocaulon et espèce decurrens (Mabberley, 1987; Bonneman et Christian, 1998). Auparavant, le nom scientifique était Conyza decurrens.L. Sp.Pl, puis Monteles pterocaulon D.C, puis Pterocaulon bojeri Bak . Fl. Maurit, mais l'auteur du nom scientifique, reconnu actuellement est Moore. (Journal of botanic,

XLII, 1904) b) Morphologie C'est une plante herbacée à l'état jeune et se lignifiant plus tard fortement. La racine est pivotante. La tige et les rameaux sont dressés (2 à 10dm). Elle est entièrement recouverte d'une pubescence grisâtre, surtout à la face inférieure des feuilles. Le limbe est oblong subspatulé (de 2 à 3cm × 0.5cm environ), décurrent en larges ailes, entier ou à peine sinué, denticulé. Le pétiole est ailé vers le haut, les akènes sont oblongs, atténués aux 2 extrémités et pubescents (Humbert, 1962). (Figure n°3). Elle ressemble au Laggera alata qui est une plante naturalisée dans l'Ile. c) Phénologie L'"ariandro" est une plante annuelle ou bisannuelle. Elle commence à pousser vers le mois de février. En mars et en avril, elle améliore son feuillage (la dimension des feuilles est la plus grande en ces mois: atteignant jusqu'à 2.5cm × 10cm environ), et sa hauteur augmente assez rapidement. En général, elle atteint une hauteur de 1m au bout de 4 mois de la pousse. La floraison commence vers le mois de mai pendant lequel la plante est toujours très feuillue . La fructification commence vers le mois d'août et le feuillage commence à diminuer (le nombre et la dimension des feuilles se réduisent), la plante reste fleurie. Au mois de Septembre, elle comporte peu de feuilles de dimension petite (1cm × 2cm environ) mais beaucoup de fleurs et de fruits. Aux mois d'octobre et de novembre, les fleurs et les fruits commencent à s'écrouler. Durant la saison sèche, elle est abondante.(figure n°4). Au commencement de la pluie (à la fin du mois de novembre ou vers le mois de décembre), elle commence à se faner. Et au mois de janvier, Pterocaulon decurrens est complètement morte, elle n'existe pratiquement pas. Il est à remarquer que d'après nos observations, le cycle végétatif de l'"ariandro" de Moramanga présente un peu de retard (soit un mois de retard environ) par rapport à celle d'Antananarivo et l'abondance de la plante à Moramanga est un peu inférieure à celle à Antananarivo. Et d'après l'herbier du PBZ Tsimbazaza, quelque soit le milieu, l'évolution phénologique de Pterocaulon decurrens est presque la même (tableau n°2). La phénologie générale de la plante étudiée, puisée de l'herbier du PBZ Tsimbazaza, couplée aux observations de l'auteur sont rangées dans le tableau n°3.

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Figure n°3: Morphologie de Pterocaulon decurrens (Humbert,1962)

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Jeune pousse Plein feuillage

Floraison Fructification Figure n°4: Evolution de l'état phénologique de Pterocaulon decurrens Tableau n°2: Phénologie de Pterocaulon decurrens selon la localisation: (Herbier PBZT)

Farintany Antananarivo Ambatondrazaka Mahajanga Toliary

Milieu de culture

parc Tsimbazaza

talus jachère de culture Alaotra

station agricole Alaotra

terrain argileux (réserve naturelle)

tanety lieu cultivé

forêt sèche sur calcaire

date Mai 1950 Aout 1950

Mai 1952 Juin 1961 Juillet 1952 Sept 1956

Juin 1924

Aout 1931

Etat phénologique

peu de fleurs,

beaucoup de feuilles

fleurs et fruits

peu de fleurs,

beaucoup de feuilles

fleurs et feuilles

fleurs et feuilles

fruits fleurs et feuilles

fruits et peu de feuilles

Collecteur et n° échantillon

Benoist (29)

Service agricultu

re (216)

J. Bosser (1062)

Institut scientifique de M/car (27292)

Rakotovao-service des

forêts (4218)

Herb Mus

Paris-Decary (8046)

H.Hum bert

(2482)

Herb Mus Paris-Decary (8940)

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Tableau n°3: Phénologie générale de Pterocaulon decurrens (Herbier PBZT, observations de l'auteur)

Indication de saison et de climat: (1): En pleine saison des pluies: chaud et humide; (2): Entre saison de pluie et saison sèche: chaud et semi-humide; (3): climat frais et sec ; (4): climat chaud et sec; (5): Fin de saison sèche et début de saison de pluie. *On considère ici l'abondance sur les milieux de récolte en nombre moyen de pieds par mètre carré.

I.2.2.2.Biotope, conditions de culture et phytogéographie a) Biotope et conditions de culture D'après les données bibliographiques et les observations sur terrain, Pterocaulon decurrens est une plante sauvage pionnière, poussant facilement en lieux découverts (Humbert, 1962; Andriamihaja, 1988): • champs de manioc, d'arachide, de pois bambara et de taro avec les mauvaises herbes des champs; terrains en friche; • savanes des tanety; • forêts dégradées, clairières forestières, forêts sèches; • parfois sur les talus Elle aime surtout l'altitude moyenne et le climat semi-humide. Elle s'adapte à quelques types de sols (calcaire, argileux, ferralitiques...). Il est à remarquer que: • le biotope de Pterocaulon decurrens à Antananarivo et à Moramanga reste constant, • elle peut être cultivée par transplantation de pépinière et par semis de graines. Concernant la

transplantation, elle est difficile, voir même impossible vers la fin du cycle végétatif (à partir du mois d'octobre). Mais à partir du mois de février, un jeune plant cultivé en pot de fleur survit mais la croissance est lente (figure n°5). Dans le cas de culture par semi de graines sur terrain, la croissance est rapide.

saison/climat Mois Feuilles Fleurs Fruits Tiges hauteur abondance* 1 janvier - - - fanées et

cassable - -

février peu, verte - - - 0 à 10cm 7 2 mars beaucoup - - fragiles 10 à 50cm 10

avril grandes, nombreuses

- - assez dures 10 à 75cm 15

3 mai nombreuses verdâtre, peu

- dures, ramifiées

25cm à 1m 20

juin nombreuses blanche - idem 25cm à 1m 20 juillet petites blanche - idem 0.25 à

1.25m 20

août petites nombreuses, blanches

peu idem 0.25 à 1.25m

20

4 septembre peu et petites

nombreuses, blanches

assez idem 0.25 à 1.25m

20

octobre idem idem beaucoup très dure idem 20 5 novembre idem peu, fanées idem idem idem 20

1 décembre fanée - idem idem idem 15

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Ariandro dans un champ d'arachide, dans un champ de taro,

dans un champ de manioc, dans une clairière forestière, cultivée en pot. Figure n°5: Biotope et conditions de culture de Pterocaulon decurrens b) Phytogéographie Pterocaulon decurrens est une plante d'origine malgache. Concernant la répartition dans l'Ile, elle peut se rencontrer presque dans toutes les provinces de Madagascar. En effet, des cueillettes ont été effectuées dans les parties suivantes (cf figure n°6): • Est: Toamasina, Moramanga; • Sambirano: Nosy Be, Analalava; • Centre: Antananarivo et environs, Ankaratra, Ihosy, Alaotra, ...; • Ouest: Tsaratanana, Ambongo et Boina, Reserve Naturelle à Soalala, Ankarafantsika,

Miandrivazo....; • Sud: Toliary, Ampanihy, Ambovombe, Antanimora, Miary, Imanombo. (herbier national;

Humbert,1962) L'"ariandro" est naturalisée aux Iles autour de Madagascar: les Iles du Comore et l'Ile Maurice; et elle existe même en Afrique.

I.2.2.3. Données socio-culturelles a) Ethnobotanique Les noms vernaculaires de Pterocaulon decurrens selon les ethnies sont: "Ariandro"ou "heriandro" ou "Ahitrandriana" pour les Merina et les Betsileo mais les Betsileo l'appellent aussi parfois "Parakinjirika", "Eriandro" pour les Bara (Boiteau, 1999). Mais l'appellation la plus habituelle est "ariandro".

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Figure n°6: Carte montrant les lieux de découverte de Pterocaulon decurrens

Ville

Lieux de découverte de Pterocaulon decurrens

Limite de Farintany

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On utilise parfois ces noms pour désigner la Laggera alata à cause de la difficulté à les identifier. Mais certains font bien la distinction en appelant "ariandro vavy" Laggera alata, par "ariandro lahy" Pterocaulon decurrens. b) Utilisations Les gens qui ne connaissent pas l'"ariandro" et ses vertus la considèrent comme de la mauvaise herbe, mais certains la laissent pousser sur leurs terrains pour faire de la jachère, ou en guise de foin aux bœufs en saison sèche pendant laquelle il n'y a pas assez de pâturage alors que l'"ariandro" est verte en cette saison. (enquête de l'auteur) Bon nombre de personnes, et surtout les tradipraticiens, utilisent cette plante pour des raisons médicinales: • contre la diarrhée et les maladies inféctueuses: feuilles décoctées (Rabesa, 1986) • contre la fièvre et les maux de tête: bains de vapeur et inhalation (Boiteau, 1999) • contre toux: plante décoctée (Rabesa, 1986) • désinfectant et antiparasitaires: plante séchée et brûlée (Boiteau, 1999) • contre les sortilèges (Boiteau, 1999) Ces utilisations montrent que Pterocaulon decurrens contient des huiles essentielles à propriété médicamenteuse (utilisation en bain de vapeur et en inhalation) et possède d'autres principes actifs. c) Etudes scientifiques antérieures Au niveau national, outre les études botaniques, phytogéographiques, phénologiques et ethnobotaniques préliminaires dont les résultats sont cités ci-dessus, on a jusqu'ici effectué sur la plante quelques tests chimiques et d'analyses de la pharmacopée, d'où l'hypothèse que la plante peut contenir des principes actifs antibiotiques, anti-inflammatoire, antiseptique, désinfectant, antalgique. ( Andriamihaja, 1988 ; Boiteau, 1999). Un essai d'étude de la composition chimique de l'huile essentielle de cette plante a déjà été effectué, mais la complexité des compositions a empêché l'identification de la majorité des constituants. A notre connaissance, aucune autre étude de la plante n'a été effectuée ailleurs. (Enquête de l'auteur)

Conclusion partielle Utilisée en médecine traditionnelle, Pterocaulon decurrens fait partie des plantes médicinales aromatiques propre à Madagascar. Elle existe presque dans toutes les parties de l'Ile mais la présente étude se focalise dans la région d'Antananarivo et dans la région de Moramanga. Pterocaulon decurrens est jusqu’à maintenant peu exploitée. Elle est pourtant susceptible de représenter des familles chimiques responsables de diverses propriétés médicamenteuses interessantes. La présence d’huiles essentielles est un autre atout : présence de molécules aromatiques à vertus multiples. La méthodologie pour réaliser une étude préliminaire de l’espèce est détaillée dans la partie suivante.

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Comme tout travail scientifique, la présente recherche consiste en un effort analytique rigoureux, progressif et systématique d'éclaircissement de situations et de faits à l'aide de méthodes, de techniques et d'outils spécifiques (Loubet Del Bayle, 1989). Ainsi, la mise en place et la présentation des stratégies et de la démarche à suivre sont cruciales.

Chapitre I. Contexte général, problématiques et objectifs Avant toute opération et pour pouvoir situer le problème de recherche, le thème spécifique et le domaine d'étude sont considérés en premier lieu.

II.1.1. Contexte général L'étude scientifique d'une plante médicinale aromatique est englobée dans le cadre de la biodiversité: elle fait partie des actions de recherche/développement pour sa valorisation (Ministère de la

coopération, 1995).

En effet, face à la prise en conscience des problèmes de biodiversité dans le monde et à Madagascar, les recherches et activités pour la gestion durable de la biodiversité, dont valorisation et conservation, sont très importantes. Cette gestion durable fait appel à des approches multidisciplinaires, c'est-à-dire que l'élaboration de plan de gestion des ressources naturelles et sa mise en pratique concernent plusieurs domaines d'études telles que écologie, biologie, biochimie, agroforesterie, sciences économiques, géographie, sociologie...(Aubertin). Jusqu'à maintenant, l'intérêt pour les plantes aromatiques et médicinales ne cesse de croître (DMD,

2004). Les groupes touchés et les acteurs de leur gestion sont nombreux. La ressource étant une richesse nationale, le premier groupe cible de sa gestion est l'Etat. En effet, les départements ministériels et collectivité territoriale généralisée jouent un rôle important dans l'administration et la régulation de la filière en question. Et le grand public, citadins et paysans, communauté locale, est un des plus grands utilisateurs des plantes médicinales, surtout dans notre pays où le pouvoir d'achat ne permet pas toujours l'accès aux médicaments modernes. Sa participation à la gestion des ressources est indispensable. Et pour les découvertes de nouvelles potentialités, sont concernés, les chercheurs scientifiques, techniciens et spécialistes. Les investissements et le commerce sont occupés par les secteurs privés tels que opérateurs économiques, ONG, opérateurs spécialisés aux plantes et/ou à la biodiversité... . Tous ces groupes sont soumis aux conventions et traités internationaux sur la biodiversité. Un point primordial sur la mise en évidence des valeurs d'une plante médicinale est la connaissance botanique, ethnobotanique, biologique, pharmacologique et biochimique de cette ressource. En effet, derrière la richesse génétique qu'elle représente, une plante médicinale est douée de principes actifs, c'est-à-dire de substances chimiques responsables de ses vertus : la diversité des espèces est l’expression macroscopique de la diversité génétique tandis que la diversité des structures chimiques en est une des manifestations microscopiques.(Rasoanaivo,1996) Donc, pour des résultats scientifiques, il n'est possible, ni d'isoler le principe actif, ni de réaliser des tests cliniques des vertus de l'espèce, ni de l'intégrer dans l'industrie pharmaceutique et dans le marché, sans passer par des analyses chimiques et physico-chimiques. (cf Annexe XIV)

II.1.2. Problématique de la recherche Les ressources africaines sont insuffisamment connues et sont peu ou mal exploitées: parmi les deux millions d'espèces végétales estimées, vingt mille ont fait l'objet d'études préliminaires et deux mille seulement sont bien connues.(Redjali et Birouk, 1996) Pterocaulon decurrens est une plante autochtone de Madagascar, elle fait donc partie de la richesse biologique malgache. Pourtant, les états de connaissances actuelles sur l'espèce indiquent qu'elle est encore sous-exploitée, peu connue, ou même négligée, à cause de l'insuffisance des études effectuées

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sur elle, malgré son aromaticité et quelques vertus reconnus dans la médecine traditionnelle. Cette négligeance peut entraîner d’une part le fait que la population malagasy méprise la ressource et d’autre part, ce seront les étrangers, détenteurs de matériels, de budget et de personnels, qui vont découvrir et exploiter en premier la ressource.(Quansah, 1996) La question principale qui se pose est alors, quelles sont les réelles vertus et utilités de la plante pour qu'on puisse procéder à sa gestion durable? La problématique générale insinue donc la priorisation de la valorisation de la ressource pour sa gestion durable. Cette question principale peut se décomposer en plusieurs questions relatives aux causes et conséquences de l'insuffisance de la valorisation, aux procédures et problèmes à affronter pour la valorisation, ceux qui forment la problématique spécifique à la valorisation. Ainsi pour les études préliminaires sur des localités précises, la présente recherche tend vers quelques questions qui se posent en premier lieu : • Les gens des régions considérées connaissent-ils la plante? Pour quelles raisons et comment

l'utilisent-ils? • Et pour les guérisseurs, quels sont les valeurs et le mode d'utilisation de la ressource et leur situation

vis-à-vis des recherches scientifiques sur les plantes médicinales? • Quelles sont les données scientifiques et exploitations existantes sur l'espèce jusqu'à maintenant? • Quelles sont les études scientifiques et recherches à réaliser pour avoir d'autres données qualitatives

et quantitatives sur la matière végétale? Et comment réaliser ces études? Lequel parmi ces analyses la présente recherche pourra-t-elle effectuer?

• Comment réaliser une exploitation rationnelle et pharmaceutique de la plante? • Quels sont les autres types d’utilisations qui peuvent mettre en évidence la valeur de la plante? • Comment placer la ressource sur le marché économique?

II.1.3. Hypothèses Dans le cas de notre espèce, l'hypothèse générale de l'étude se résume comme suit: en tant que plante utilisée dans la médecine traditionnelle malgache, Pterocaulon decurrens possède des principes actifs; en tant que plante odorante, elle est source d'huiles essentielles; et en tant que plante spontanée et riche en matières minérales, elle peut être utilisée pour l' agroforesterie; ces vertus et utilités permettent d'élaborer une stratégie de valorisation économique de la ressource. Cette hypothèse générale peut se décomposer en quelques propositions: Hypothèse 1: Pterocaulon decurrens possède des vertus médicinales puisqu'elle est utilisée dans la médecine traditionnelle. En effet, elle existe chez les marchands de "tapa-kazo". Les tradipraticiens et certaine partie de la population (surtout les gens des zones d'étude choisies) l'utilisent pour quelques types de maladies: toux et diarhée (Rabesa, 1986); délire, sorcellerie (Rakotobe et al. 1993); fièvres puerpérales, sinusites, parasites (Boiteau et al. 1999) (Ratsimamanga et al.); et d’après certains guérisseurs, elle est anticancéreuse. En plus des données documentaires sur les plantes médicinales malagasy, et les exploitations des connaissances de la population locale et des expériences des tradipraticiens , cette proposition est vérifiée par un criblage phytochimique d'échantillons pour des régions et des saisons bien définies. Hypothèse 2: L'"ariandro" est une plante très odorante, elle est source d'huile essentielle et son essence présente des propriétés antibiotiques (Boiteau et al. 1999; Ratsimamanga et al.). L'extraction d'huiles essentielles et l'étude de leurs compositions sont en mesure de clarifier cette hypothèse. Hypothèse 3: Ses compositions minérales et ses caractéristiques botaniques et phénologiques lui permettent de jouer un rôle essentiel dans l'agroforesterie. Des résultats exploitables peuvent s'obtenir en réalisant des analyses physico-chimiques d'éléments minéraux, et des observations physiologiques de l'espèce.

II.1.4. Objectifs et résultats attendus Le but à long terme de la présente recherche est de contribuer à la gestion durable de Pterocaulon decurrens. A court terme, elle vise à réaliser des études préliminaires pour la valorisation de la ressource en question.

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Vu l'importance de la phytochimie pour la valorisation d'une ressource, l'objectif général de la présente recherche est de proposer une stratégie d'exploitation économique de Pterocaulon decurrens selon les résultats d'études chimiques préliminaires. A cet objectif général correspondent des objectifs spécifiques tels que: Objectif 1: Confronter les données ethnobotaniques et ethnomédecines avec des données chimiques préliminaires : déterminer l'utilisation sociale et en pharmacopée, inventorier les études antérieures sur la plante, déduire les parties inconnues et les recherches et activités à réaliser pour la valorisation de la plante, tester la présence de quelques familles chimiques d'extraits hydroalcooliques de la plante pour des régions et des saisons bien déterminées (criblage phytochimique), donner des explications préliminaires sur les aspects pharmacologiques des substances isolées. Objectif 2: évaluer la potentialité aromatique de la plante pour des régions et saisons bien déterminées étudier le rendement d'extraction identifier les compositions des huiles essentielles Objectif 3: montrer la possibilité d'exploitation agroforestière et économique de l'"ariandro" Analyser les compositions minérales de la plante entière, étudier la phénologie de la plante proposer une stratégie d'exploitation de la plante pour un usage courant (réalisation de formes galéniques simples), dans le cadre agroforestier, dans le cadre pharmacologique, et industriel. Les résultats attendus de la recherche sont donc: Résultat 1: suivant les régions d'études: valeur actuelle de l'espèce, états des connaissances de la population locale et expériences des tradipraticiens : données ethnobotaniques et ethnomédecines (indications thérapeutiques, mode de préparation de médicaments…), exploitations et études antérieures, familles chimiques présentes Résultat 2: taux et qualités d'huiles essentielles, meilleures régions et meilleures saisons de cueillette; chémotypes Résultat 3: compositions minérales, caractéristiques biologiques et agroforestières de l'espèce. Les détails méthodologiques pour vérifier les hypothèses et pour atteindre les objectifs sont présentés dasn le chapitre suivant.

Chapitre II. Démarche et plan de recherche Pour aboutir aux résultats attendus, une démarche comportant plusieurs étapes de recherches d'informations est organisée.

II.2.1. Présentation de la recherche

I.2.1.1. Choix du sujet Le choix du thème est justifié par trois raisons importantes: • intérêts des plantes médicinales pour la santé et la vie socio-économique des ressources humaines:

nécessité de valorisation de ressources naturelles disponibles dans leur propre environnement et des acquis culturels et techniques de la population ; recherche de dérivés médicamenteux simples, accéssibles et efficients. (Redjali et Birouk, 1996)

• accroissement des problèmes de biodiversité: le concept de biodiversité et de plantes médicinales est un sujet d'actualité

• incitation à la découverte de nouveaux produits. Pterocaulon decurrens est choisie comme sujet d'étude à cause des faits suivants: • elle est abondante (du moins pour certaines périodes et dans certaines régions) • elle est odorante et utilisée en médecine traditionnelle • elle est endémique de Madagascar • elle n'a pas fait l'objet d'étude approfondie et reste peu connue Comme la présente recherche constitue des études préliminaires, les zones d'études sont choisies selon les critères suivants: • accessibles • présentant des biomasses significatives de l'espèce étudiée

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• représentatifs de quelques caractéristiques physiques: climat, relief, végétation, hydrographie....

II.2.1.2.Schéma méthodologique Le démarche ainsi découlé est alors résumé sous forme d’organigramme dans la figure n°7.

Figure n°7: Démarche méthodologique

II.2.2. Phase préparatoire, phase d'enquête et d'ob servation

II.2.2.1. Phase préparatoire Cette phase consiste à la définition du sujet et à la mise au point des matériels et techniques nécessaires. Des entretiens exploratoires avec des personnes de groupes cibles du thème et avec des enseignants, suivis de documentations éventuelles et d'observations préliminaires sur le monde des plantes sauvages nous ont poussé à choisir comme objet d'étude Pterocaulon decurrens et ont permis d’adopter les méthodes d’études appropriées.

II.2.2.2. Enquêtes , interviews et déscente sur terrain La première approche de l'étude d'une plante à potentialité thérapeutique part d'enquêtes préalables pour cibler une activité biologique quelconque. Les résultats de ces enquêtes avec les indications éventuelles des tradipraticiens orienteront les méthodes d'extraction et l'étude chimique ultérieure. (http:/membres.lycos.fr/ravao) a) Documentations et entretiens exploratoires: La recherche commence par les renseignements plus précis sur l'espèce et le repérage de ses lieux d'abondance, puis vient le choix des milieux d'études. Cette phase se réalise par documentations et par entretiens avec des botanistes, des vendeurs de "tapa-kazo"... . b)Enquêtes auprès des populations des régions d'étude: Les informations obtenues dans la phase précédente cadrent les enquêtes à effectuer auprès des populations locales, des administrateurs et opérateurs de plantes médicinales sur place. Dans la présente recherche, des questionnaires sur la connaisance de la plante, l'utilisation, les exploitations... sont réalisés dans le fokontany Tsarahasina pour la région d'Ambohimangakely, et dans quelques villages de la commune d'Ambohibary pour la région de Moramanga. Durant les enquêtes ethnobotaniques et ethnomédecine: • un échantillon de plante est apporté pour éviter les confusions chez les enquêtés • les questionnaires d'ethnomédecine s'appliquent sur tous ceux qui connaissent l'espèce. Le modèle de fiches d’enquête est donné dans l'annexe I.

choix du sujet

documentations préliminaires sur la plante et les méthodes d'étude

Observations et entretiens préliminaires avec des techniciens, spécialistes, guérisseurs, marchands de "tapa-kazo", grand public...

enquêtes et déscentes sur terrains études chimiques et physico-chimiques

enquêtes

suivi phénologique

recolte d' échantillons

criblage phytochimique

études d'huile essentielle

études d'éléments minéraux

analyse de résultats analyse de résultats

confrontation de résultats

élaboration de stratégie d'exploitation économique

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c) Observations des milieux d'études et suivi phénologique de l'espèce Il s'agit en premier lieu de confirmer les données bibliographiques sur les caractéristiques physiques des milieux d'étude et sur Pterocaulon decurrens. Ensuite, on passe au repérage de biomasse pour délimiter la zone de cueillette. Le suivi phénologique de l'espèce peut se faire parallèlement avec la recolte, le calendrier phénologique est alors combiné avec le calendrier de recolte (cf cueillette et échantillonnage) Les informations ainsi obtenues peuvent déjà être analysées et permettent de planifier les interviews avec certaines personnalités clées: • enseignants et chercheurs scientifiques, • personnels des grands opérateurs de plantes médicinales: spécialistes, ingénieurs, techniciens... • guérisseurs et tradipraticiens, • marchands de "tapa-kazo". Après cette phase, la voie à suivre est claire et il faut procéder à: • l'identification du travail à accomplir, • l'élaboration de démarche et méthodes de réalisations, • l'inventaire des matériels et outils nécessaires en général, • la recherche et les négociations dans les centres de documentations et laboratoires disponibles, • la comptabilité du budget approximatif de la recherche. Les activités peuvent maintenant être cadrées dans un calendrier d'exécution suivant une période définie.

II.2.3. Expérimentation La phytochimie étant déjà une science expérimentale, la partie d'expérimentation dans la présente recherche se limite sur les analyses chimiques et physico-chimiques préliminaires. Les principes généraux d'étude sont présentés dans cette partie, mais les détails, les matériels et produits nécessaires avec les modes opératoires, les figures et photos d'appareillages sont dans les annexes sur la phytochimie générale, sur les huiles essentielles, sur les compositions minérales et sur la planche d'appareillage.

II.2.3.1.Cueillettes et échantillonnages a) Principe d'échantillonnage: Pour la zone d'étude principale à Antananarivo, la cueillette se fait par mois pendant six mois dont trois mois durant la saison sèche et trois mois durant la saison humide. Pour la zone d'étude secondaire à Moramanga, la cueillette ne se fait qu'une fois par saison. A chaque cueillette, le matériel végétal est divisé en deux échantillons: partie aérienne et racine. La notation des échantillons considérés est donnée dans le tableau n°4. Ce seront les codes utilisés pour l'herbier, dans les expériences et dans les traitements des résultats afin de simplifier les écritures. Tableau n°4: Date d'échantillonnage, notations et codes utilisés

Lieu d'étude Ambohimangakely-Antananarivo Ambohibary-Moramanga Matière végétale

Période Date de recolte

Partie aérienne

Racine date de recolte

Partie aérienne

Racine

septembre Octobre 09 Oct PA1 RA1 Novembre 06 Nov PA2 RA2 01 Nov PM1 RM1

Décembre 10 Dec PA3 RA3 Janvier 08 Janv PA4 RA4

Février 11 Fev PA5 RA5 26 Fev PM2 RM2 b) Observations phénologiques, mode de récolte et de conservation de l'échantillon Les observations phénologiques par l'auteur s'étalent de septembre 2005 à Mars 2006 sur les milieux d'étude et ses environs. Mais les cueillettes pour le analyses chimiques et physico-chimique sont réalisées du mois d'octobre au mois de février. Chaque échantillon doit être cueilli de façon à obtenir le matériel végétal le plus complet possible. La récolte de la partie aérienne est simple mais pour les racines, l'arrachage se fait à la pioche avec attention pour ne pas perdre les rhizomes; Il faut en même temps noter quelques paramètres dans un

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calendrier de recolte initialement dressé: dates, moment, localisation précise, environnement de la plante, etats phénologiques... . Ainsi, pour conserver et préciser l'état de la plante à chaque période de recolte un herbier est réalisé à chaque récolte et il faut prendre des photos si possible. Après la récolte, les échantillons doivent tout de suite être préparée pour les analyses, les matériels nécessaires pour: • débarassage des boues et sables, des parties mortes et des débris du matériel végétal frais, • pesage, et séchage à des conditions appropriées, • broyage, doivent être mis au point auparavant (Adjanohoun et al. 1989; Bonneval 1990).

Le modèle de fiche de recolte et de suivi phénologique est donné dans l' annexe II.

II.2.3.2. Criblage phytochimique Le criblage phytochimique ou screening phytochimique est la première étape de l'étude chimique d'une plante médicinale. Il consiste à effectuer des tests qualitatifs sur la drogue végétale, afin de déterminer les substances naturelles présentes dans la ressource. (http:/membres.lycos.fr/ravao) Le but de la manipulation est de détecter la présence des familles chimiques qui peuvent constituer les principes actifs: alcaloïdes, flavonoïdes et leucoenthocyanes, tanins et polyphénols, quinones, stéroïdes et terpénoïdes, saponines, hétérosides cyanogènes et enfin polysaccharides, dans Pterocaulon decurrens, initialement inconnu. a) Principe d’extraction par solvant : Les compositions chimiques d’une plante sont en général solubles dans des solvants : • un solvant peu polaire dissout une molécule peu polaire • un solvant polaire dissout une molécule polaire • des molécules polarisables par modification de pH sont solubles dans les solvants polaires si on

ajuste convenablement le pH. En appliquant ce principe de similitude et ses conséquences, il en dérive que les constituants chimiques d’une plante peuvent être extraits d’un seul coup par un mélange eau-alcool(Wamt et al, 1977). L'extrait hydroalcoolique peut ensuite être soumis à une série de partages liquide/liquide en utilisant des solvants non miscibles de polarité croissante pour un fractionnement préliminaire. Ainsi, les tests se font souvent sur des extraits hydroalcooliques. Mais parfois, une décoction ou bien une humectation de la poudre végétale (avec de l'eau, d'une solution acide ou basique) suffit. Pour l'extraction hydroalcoolique, deux méthodes sont utilisées dans la présente recherche: • extraction hydroalcoolique au soxhlet: la poudre végétale est placée dans un verrerie (soxhlet)

permettant la circulation répétée d'alcool chaud, amènant les substances solubles. Après des heures, le solvant contient les substances de la plante et constitue l'extrait hydroalcoolique.

• extraction hydroalcoolique à reflux: la poudre végétale est chauffée dans un mélange eau-éthanol, puis filtrée. Le filtrat obtenu constitue l'extrait hydroalcoolique.

L'extrait obtenu avec ces méthodes sera utilisé pour les tests. Le mode opératoire est donné dans l'annexe III. b) Screening phytochimique Il consiste à faire réagir des réactifs appropriés sur les extraits obtenus. C'est une étude basée sur: la formation de complexes insolubles en utilisant des réactions de précipitation la formation de complexes colorés avec des réactions de coloration. Les réactifs sont choisis selon les propriétés physico-chimiques des composés à détecter. La présence de composé est indiquée par la formation de précipité ou par un changement de couleur du milieu réactionnel après actions des réactifs. ( Wamt et al, 1977; Wagner et al, 1984) Ainsi, le screening ne renseigne pas sur la structure d'une molécule bien déterminée, mais seulement sur la présence de telle ou telle famille chimique, pouvant contenir des molécules différentes. Les principes détaillés avec les conditions opératoires des tests pour chaque famille sont donnés dans l' annexe IV.

II.2.3.3.Etude d'huiles essentielles a)Principe d'extraction: Plusieurs techniques d'extraction d'huiles essentielles comme: expression, enfleurage, hydrodistillation et entraînement à la vapeur d'eau, percolation, extraction au CO2 supercritique,

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épuisement,...peuvent être mises à profit. L'hydrodistillation et l'entraînement à la vapeur sont deux méthodes classiques d'obtention d'huiles essentielles. Ce sont probablement , d'un point de vue tonnage, la principale méthode de production d'huiles essentielles grâce à quelques avantages: manipulation simple, solvant facile à trouver (eau), récupération d'huile aisée, possibilité de travailler avec une faible quantité de matières végétales.... Elles sont basées sur le fait que la plupart des huiles essentielles sont entraînables par la vapeur d'eau (sauf celles d'Hespéridées). La manipulation consiste en une codistillation des huiles essentielles et des vapeurs d'eau. Les vapeurs d'eau entraînent avec elles les huiles essentielles. Puis le mélange de vapeurs hétérogènes engendrées sont condensées dans un circuit de réfrigérant et est recueilli à l'essencier. Les deux liquides non miscibles (eau - huile essentielles) sont séparés par décantation et l'huile essentielle se récupère au niveau d'un vase florentin. La présente recherche utilise l'hydrodistillation (eau et plante dans une même enceinte). Le mode opératoire est donné dans l'annexe VI. b)Etude de la composition chimique Pour l'étude de la composition des extraits aromatiques de Pterocaulon decurrens, deux techniques analytiques sont utilisées.

b-1- Chromatographie en phase gazeuse (CPG): C'est une méthode de séparation des constituants de mélange de gaz ou de liquides volatils. C'est certainement la technique la mieux adaptée à l'analyse des huiles essentielles (Apria, fevrier 1981). L'échantillon introduit dans la chambre d'injection est volatilisé puis mélangé de façon homogène avec le gaz vecteur, qui va l’entrainer à travers la colonne.(Rouessac, 2000) La colonne, un tube étroit contenant la phase stationnaire, assure la séparation des substances de l'échantillon. En effet, l'entraînement des produits ne se fait pas à la même vitesse, les divers constituants (solutés) se diffèrent par leur coefficients de partage vis-à-vis de la phase mobile (gaz vecteur) et de la phase stationnaire. Cette différence se manifeste par des temps de séjour différents à l'intérieur de la colonne (temps de rétention). (Raharivelomanana, 1988) Le détecteur placé à l'extrémité de la colonne met en évidence les changements subits par le gaz vecteur sous l'action de substances étrangères apportées par l'échantillon: il transforme les variations en signaux électriques qui seront amplifiés et transcrits sous forme graphique par l'enregistreur. A chaque substance isolée correspond une courbe dont les surfaces sont proportionnelles aux concentrations. Les composés à court temps de rétention se manifestent par des pics qui sortent en premiers (Mahuzier, Hamon,

1990). Un composé donné sera donc caractérisé par son temps de rétention supposé constant dans des conditions opératoires identiques. Par comparaison avec des substances étalons, l'identification est possible. Dans le cas où la comparaison des temps de rétention n'est pas fiable (cas de présence de pics inconnus ou d'analyse d'un échantillon pour la première fois), on procède : • au calcul des indices de Kovats (IK) qui consiste à coinjecter l'échantillon avec un mélange de

paraffines (série homologue d'alcanes) à température constante. Les pics x de l'échantillon se trouveront entre les pics connus des paraffines, et chaque constituant x est caractérisé par son indice de Kovats donné par la formule:

n: nombre d'atomes de carbone de la paraffine sortant avant le composé x n+2: nombre d'atomes de carbone de la paraffine sortant après le composé x Tr(x): temps de rétention du produit x à identifier Tr(n): temps de rétention de la paraffine à n atomes de carbone Tr(n+2): temps de rétention de la paraffine à n+2 atomes de carbone L'identification du composé x se fait par comparaison de IK calculé avec les IK des produits connus donnés par la littérature. (Rouessac, 1994; Lavoue, 1976; Randrianalijaona, 2003) • à la méthode des ajouts qui consiste à coinjecter le produit à analyser avec un produit étalon ou avec

un produit de composition connue (ayant un temps de rétention ou un IK proche de celui du produit inconnu). L'ajout est positif si l'aire du pic d'un constituant augmente par rapport à celui de

Tr(x) – Tr(n) IK(x) = 200 � + 100n Tr(n+2) – Tr(n)

39

l'échantillon seul. Le constituant inconnu est alors identique au produit étalon lui-même. L'ajout est négatif quand il apparaît un nouveau pic par rapport au chromatogramme de l'échantillon seul. (Raharijaona, 2004)

b-2-Couplage CPG/SM: Comme les huiles essentielles du Ptérocaulon décurrens sont à étudier pour la première fois, la chromatographie en phase gazeuse ne suffira jamais pour l’identification des molécules. L'association de la chromatographie en phase gazeuse avec la spectrométrie de masse (couplage CPG/SM) permet une meilleure identification des différents composés séparés. Sortis de la colonne de CPG, les composés sont introduits dans une chambre d’ionisation où les molécules sont bombardées par des éléctrons pour donner des fragments caractéristiques. Pour cela, il existe plusieurs techniques, mais dans notre cas, c’est l’ionisation par impact éléctronique. Les fragments obtenus sont enregistrés sous forme de spectres de masse. Traitement des résultats: Il existe 2 méthodes pour l'interprétation des spectres obtenus: • méthode inductive: étude des principaux processus de fragmentation de la molécule, • méthode par traitement de données: comparaison du spectre avec ceux contenus dans une

bibliothèque ou interprétation par ordinateur (avec un logiciel). Les détails sont donnés en annexe. (Raharivelomanana, 1988; Graeve et al, 1986, Rouessac 2000)

II.2.3.4.Etude des compositions minérales générales Ces analyses se font sur la plante entière. Pour toute analyse minérale, la poudre végétale est incinérée jusqu'à obtention de cendre grise blanchâtre. Les détails d'appareillage sont dans l'annexe XII. a)Analyses spectrales (Rouessac, 2000) Ces analyses consistent en l'utilisation d'appareils spectroscopiques pour mesurer la concentration de quelques cations (sodium, potassium, calcium, magnésium, cuivre, fer) dans l'échantillon. La cendre végétale est mise en solution aqueuse acide puis filtrée et le filtrat obtenu est analysé dans l'appareil. Les méthodes spectrales utilisées dans la présente recherche sont: a-1-la photométrie de flamme: la solution à analyser est pulvérisée sous forme d’aérosol dans une flamme transparente. Chauffé, un atome de gaz ou de vapeur est excité et émet ensuite une radiation caractéristique. L’appareil mesure alors l’intensité lumineuse de la flamme, après action de la solution échantillon, pour une longueur d’onde donnée et il donne ainsi la concentration de l’ion considéré. a-2-l'absorptiométrie atomique: un faisceau de lumière monochromatique de fréquence tel qu’il soit absorbable par l'élément à doser est envoyé dans une vapeur atomique de cet élément. La mesure de l’intensité lumineuse, avant et après le passage dans la vapeur atomique permet de déterminer le pourcentage d’absorption. Dans des conditions bien déterminées, celui-ci est fonction de la concentration en atomes de la vapeur atomique et de la concentration de la solution ou du produit initial. b)Colorimétrie : ( Charlot, 1980) Cette analyse est utilisée pour la mesure de la teneur en phosphore dans le filtrat d'échantillon. La colorimétrie est basée sur la mesure de l’absorbance d’une solution colorée vis à vis d’une lumière de longueur d’onde appropriée. Cette absorbance est fonction de la concentration C en la substance. L’essai consiste à : • former un complexe coloré avec le molybdate en milieu acide • réduire ce complexe à l'aide du chlorure d'étain • mesurer l’intensité de la couleur bleue de la solution de phosphomolybdate réduit avec un

colorimètre. c) Analyse volumétrique d'azote (Rodier, 1984) En général, l’azote total contenu dans une matière est de la forme : Ntotal = Nammonium + Norganique + Nnitrate + Nnitrite Azote réduit ou azote Kjeldahl Azote oxydé et composé titré Pour la mesure de la quantité de l’azote Kjeldahl, l’essai consiste à : • transformer tout l’azote organique de l’échantillon en ammonium par minéralisation ; • extraire l’ammonium obtenu par entraînement à la vapeur dans une solution d’acide ; • titrer volumétriquement cette solution capteuse, ce qui donne la quantité en NH4

+ totale, donc de l’azote Kjeldahl.

40

II.2.4.Limites de la recherche La présente recherche n'est que préliminaire pour la valorisation de la ressource. En effet, plusieurs facteurs limitent la recherche: • Il y a d'abord la contrainte de temps: la durée prévue pour la réalisation de la recherche pour

obtention de Diplôme d'Etude Approfondie ne s'étale qu'en quelques mois. Cette contrainte ne permet pas de réaliser des études plus larges sur la variabilité de la composition de la plante suivant la saison.

• Le problème de moyens est aussi important: - l'étude de la variabilité suivant l'espace nécessite assez d'investissement - les matériels et produits pour analyse coûtent chèrs et sont insuffisants dans notre pays, ce qui empêche d'avoir des résultats précis. • Entre autre, la contrainte naturelle affecte notre étude: durant notre période d'étude, il y a eu un

moment pendant lequel la ressource disparaît. • Et un problème qui existe jusqu'à maintenant sur l'étude ethnomédicale des plantes médicinales est

l'insuffisance de collaboration entre tradipraticiens et scientifique.

Conclusion partielle La méthodologie de valorisation d'une plante médicinale, commençant par les études ethnobotaniques jusqu'à la production de médicaments et à l'estimation de valeurs économiques, comporte plusieurs étapes de différentes domaines. La part de la présente recherche consiste aux études chimiques préliminaires afin de confronter les résultats obtenus avec l'utilisation traditionnelle et de proposer des modes d'exploitation. Les résultats obtenus sont présentés dans la partie suivante. Après cette étude, il existe encore des valeurs de l'espèce non mises en évidence. La recherche demande une suite bien approfondie.

41

Les analyses chimiques et physico-chimiques ont données trois types de résultats.

Chapitre I. Résultats d'études d'extraits hydroalcooliques III.1.1.Rendement d'extraction et caractéristiques des extraits

III.1.1.1. Facteurs techniques influençant le rendement Les tâtonnements expérimentaux ont montré que le rendement d'extraction hydroalcoolique dépend du mode de préparation de la plante, des matériels et produits utilisés et des méthodes d'extraction. a)Conditions nécessaires de préparation pour le meilleur rendement: Pour les échantillons ayant des tiges et racines dures (plantes cueillies dans la saison sèche et au début de la saison de pluie), le séchage doit se réaliser à 40°C pendant 48 heures dans une étuve aérée. La perte de masse nécessaire est alors environ 36,75% (correspondant au taux d'humidité de la plante). La matière sèche ainsi obtenue est fanée, dure et cassable, ce qui nécessite un broyage mécanique afin d'obtenir de la poudre fine (tableau n°5). Pour les échantillons correspondant aux mois de février et mars, qui sont des matériels végétaux mous, la température de séchage ne doit pas dépasser 30°C et un séjour de 24 heures dans une étuve aérée suffit. La perte de masse ainsi attendue est de 75% environ. Le matériel végétal séché peut se broyer facilement à la main. (figure n°8)

Figure n°8: Poudre de partie aérienne et de racine de Pterocaulon decurrens b)Caractéristiques des poudres végétales pour extraction ou pour tests: La couleur des poudres change avec la période de cueillette. La poudre de p.a est légère celle de la racine est dense: sous l'action de l'eau et de l'alcool, la poudre de p.a ne coule pas tout de suite, mais se laisse infiltrer progressivement par le solvant et devient ensuite volumineuse; tandis que la poudre de la racine est immédiatement immergée dans le solvant. Produits, matériels et méthodes d'extraction: Le solvant permettant d'obtenir le meilleur rendement est constitué par l'éthanol à 80%. Pour l'extraction au soxhlet, il faut 125ml de solvant pour 10g de poudre de p.a et 100ml pour 10g de poudre de la racine. La durée d'extraction nécessaire est 6 heures. Pour l'extraction à reflux, 10g de poudre de p.a s'extrait avec 75 ml d'éthanol et 70ml pour 10g de celle de la racine. Avant de réaliser une heure de chauffage à reflux, il faut macérer la poudre dans les solvants pendant une demi journée. Les deux méthodes d'extraction donnent à peu près les mêmes rendements. Ces observations sont récapitulées dans le tableau n°5.

42

Tableau n°5: Paramètres permettant d'obtenir un meilleur rendement d'extraction hydroalcoolique

Ces résultats permettent d'adopter une technique d'extraction hydroalcoolique appropriée pour Pterocaulon decurrens.

III.1.1.2. Rendement et caractéristiques des extraits de parties aériennes suivant la saison pour les deux régions Les résultats obtenus montrent que le rendement de l'extraction hydroalcoolique de p.a de l'"ariandro" n'est pas faible en général. Il varie avec la période de récolte des échantillons. Il descent légèrement au mois de novembre, remonte au mois de décembre, devient faible au mois de janvier et élevé au mois de février. Le rendement correspondant à l'échantillon d'Antananarivo ne s'éloigne pas de celui de l'échantillon de Moramanga dans la saison sèche tandis que dans la saison des pluies, celui de la région de Moramanga est bien plus élevé. Concernant quelques caractéristiques, les extraits hydroalcooliques sont des résidus sirupeux parfumés. Les parfums sont plus accentués en mois de février. Leur couleur présentent un petit changement suivant la saison et la région de cueillette. Mais en général, les extraits de p.a et de racine ont des couleurs autour du brun (figures n°9 et n°11). Les valeurs trouvées et les couleurs constatées sont données dans le tableau suivant: Tableau n°6: Rendement d'extraction hydroalcoolique de parties aériennes exprimé en masse de poudre végétale et couleur des extraits

III.1.1.3.Rendement et caractéristiques des extraits de racines suivant la saison pour les deux régions Le rendement de la racine est en général inférieur à celui de la partie aérienne. Il varie avec la période de récolte et les deux régions présentent des résultats proches. Les extraits de racines sont plus parfumés que ceux des parties aériennes. Les couleurs sont brunâtres. (figure n°10 et n°11) Les résultats sont donnés dans le tableau n°7 .

PARTIE AERIENNE RACINE période sèche Nov-Dec-Janv Fevrier - Mars Période sèche Nov-Dec-Janv Fevrier - Mars

Conditions de séchage

40°C, 48h étuve aérée

40°C, 48h étuve aérée

30°C, 24h étuve aérée

40°C, 48h étuve aérée

40°C, 48h étuve aérée

30°C, 24h étuve aérée

Etat après séchage

fanée, dure, cassable

fanée, dure, cassable

fanée, cassable

fanée, dure, cassable

fanée, dure, cassable

fanée, cassable

Broyage mécanique mécanique manuel mécanique mécanique manuel Caractéristiques

poudres fine, verte,

légère, parfumée

fine, brun vert, légère,

parfumée

verte, légère, parfumée

fine, brun ver- dâtre, dense, très parfumée

fine, brune , dense,

très parfumée

brune, dense, très parfumée

CO à reflux 75ml EtOH pour 10g de poudre végétale; 5h de maceration; 1h de chauffage

70 ml EtOH pour 10g de poudre végétale; 5h de macération; une heure de chauffage

CO au soxlet 125ml EtOH pour 10g de poudre végétale; 6h d'extraction

100ml EtOH pour 10g de poudre végétale; 6h d'extraction

Régions ANTANANARIVO MORAMANGA Echantillons PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PM1 PM2

Rendement (% m/m)

13.62 11.18 15.16 6.58 18.16 13.89 27.16

Couleur extrait en solution

brun rouge brun vert foncé

marron brun rouge clair

brun rouge brun rouge brun vert foncé

couleur extrait brun foncé brun vert marron brun jaune brun brun brun

43

Tableau n°7: Rendement d'extraction hydroalcoolique de la racine et couleur des extraits

III.1.1.4.Interprétations et conclusion a)Variation du rendement avec la période de cueillette (figure n°12)

La diminution du rendement au mois de novembre suivie d'une augmentation au mois de décembre s'interprète par le fait que, en séchant, des réactions ont lieu à l'intérieur de la plante et elles produisent des substances notables. Le faible rendement du mois de janvier semble être une évidence car à cette période, la plante est complètement morte et les substances internes se perdent. Durant la période de notre étude, que ce soit pour p.a ou pour la racine, et pour les deux régions, le rendement est optimal au mois de février. Ce résultat est prévisible en observant la couleur des extraits dans le solvant d'extraction: les extraits du mois de février ont les couleurs les plus foncées (figures n°9, n°10 et n°11). Ce phénomène peut s'expliquer par la présence d'énorme quantité de pigments dans la plante dans la saison de pluie pendant laquelle la plante est verte et en croissance.

b)Comparaison de la partie aérienne avec la racine (figure n°12) : Les substances se concentrent plus dans p.a que dans la racine. En effet, p.a est verte (possède plus de couleur), donc plus riche en pigment et en chlorophille. En plus, elle est siège de photosynthèse car elle est exposée à la lumière du soleil.

c)Comparaison suivant la région (figures n°13 et n° 14): Les rendements pour la région de Moramanga sont en général supérieurs à ceux pour la région d'Antananarivo. Au mois de novembre, le rapport du rendement pour Moramanga avec celui pour Antananarivo est de 0.98 pour p.a et de 1.07 pour la racine. Pour le mois de février, l'échantillon de Moramanga est notablement plus riche en matières solubles dans l'éthanol que celui d'Antananarivo. Vu le fait que la région de Moramanga est plus humide, on peut dire que la quantité en matières extractible dans l'eau et dans l'éthanol augmente avec l'humidité de la région. D'autres facteurs géographiques et climatologiques sont aussi susceptibles d'influencer le rendement. I.2. PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 PM1 PM2 RM1 RM2

Régions ANTANANARIVO MORAMANGA Echantillons RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RM1 RM2

Rendements (%masse/masse)

10.72 8.96 11.96 5.16 16.16 10.16 15.09

Couleur de la solution de l'extrait

brun rouge brun rouge

marron orangé

brun clair brun rouge brun clair vert foncé

couleur de l'extrait brun jaune brun jaune

marron jaune foncé brun brun brun

Figure n°9: Extraits hydroalcooliques de p.a pour chaque mois de prélèvement

(Antananarivo)

Figure n°10: Extraits hydroalcooliques de la racine

pour chaque mois de prélèvement (Antananarivo)

Figure n°11: Extrait hydroalcooliques des

échantillons de Moramanga (p.a et racine)

44

Figure n°12: Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant la période

(Antananarivo)

0,00%

2,00%

4,00%

6,00%

8,00%

10,00%

12,00%

14,00%

16,00%

18,00%

Sept-Oct Novembre Décembre Janvier Février

Période de cueillette

Ren

dem

ent e

n %

(mas

se/m

asse

)

Partie aérienne

Racine

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

Ren

dem

ent e

n %

(mas

se /

mas

se)

Antananarivo Moramanga

Régions de cueillette

Figure n°13: Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant

la région au mois de novembre

parties aériennes

racines

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

Ren

dem

ent e

n %

(mas

se /

mas

se)

Antananarivo Moramanga

régions de cueillette

Figure n°14: Rendement d'extraction hydroalcoolique suivant la

région au mois de février

Parties aériennes

racines

III.1.2.Résultats du criblage phytochimique Nos expériences ont découvert que Pterocaulon decurrens est une plante riche en tanins et composés polyphénoliques, et en polysaccharides. Elle contient aussi une quantité notable de flavonoïdes et de terpénoïdes. D'autres composés sont à l'état de trace. L'existence de certains composés varie avec le temps. La composition de l'"ariandro" d'Antananarivo est proche de celui de Moramanga en saison sèche, et différente en saison de pluie.

III.1.2.1.Cas de la partie aérienne p.a est surtout source de composés phénoliques d'origine shikimate et en polysaccharides (voir partie I). Il vient ensuite les stéroïdes et triterpènes. D'autres composés n'existent que parfois. Les tanins condensés sont en quantité notables durant la période d'étude les PA, mais n'existent pas au mois de février les PM. Les flavones n'existent pas dans les PM mais ne sont absents qu'au mois d'octobre pour les PA. Les polysaccharides existent toujours quelque soit la période et la région. Les stéroïdes disparaissent au mois de février pour les PA , ce qui n'est pas le cas des PM. Les désoxysucres existent dans les PA en octobre, décembre et janvier. Les alcaloïdes et les anthraquinones apparaissent en novembre. Les hétérosides cyanogènes et les saponines ne sont présent que dans les PA en octobre et en janvier Ces résultats sont récapitulés dans le tableau n°8:

45

Tableau n°8: Résultats de criblage phytochimique de la partie aérienne durant les périodes d'étude pour les deux régions

(-): absent; (+): présent en faible quantité; (++): présent en quantité assez marquée; (+++): abondant

III.1.2.2.Cas de la racine Les familles chimiques majoritaires pour toutes les périodes et pour les deux régions sont les flavonoïdes et leucoanthocyanes, les tanins et polyphénols, les stéroïdes et triterpènes, et les désoxysucres. Les polysaccharides n'existent en quantité notable pour les RA qu'en octobre et en novembre et se trouvent en faible quantité en février pour les RM. Les alcaloïdes apparaissent en décembre pour les RA et en novembre pour les RM. Les autres substances sont à l'état de trace si elles existent. Et au mois de janvier, une quantité remarquable de quinone est mise en évidence pour les RA. Les détails des résultats sont donnés dans le tableau n°9. Tableau n°9: Résultats de criblage phytochimique de la racine durant les périodes d'étude pour les deux régions

(-): absent; (+): présent en faible quantité; (++): présent en quantité assez marquée; (+++): abondant

Régions ANTANANARIVO MORAMANGA Echantillons PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PM1 PM2 Alcaloïdes - + - - - + -

Anthraquinones - + - - - + - Flavones - ++ + +++ ++ - - Flavonols - - - - - - -

Anthocyanes - - - - + - - Leucoanthocyanes ++ + +++ +++ ++ ++ - Tanins condensés ++ + ++ ++ ++ + -

Polyphénols ++ - + + + - - Triterpènes - + + + - + - Stéroïdes + - + - - - +

Stérols insaturés + + + ++ - + + Stéroïdes lactoniques - - - - - - -

Desoxy-2-sucres + - + + - - - Hétérosides cyanogènes

+ - - + - - -

Polysaccharides ++ +++ ++ + + ++ + Saponines + - - + - - -

Régions ANTANANARIVO MORAMANGA Echantillons RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RM1 RM2 Alcaloïdes - - + - - + -

Anthraquinones - - - ++ - - - Flavones - - - - - + - Flavonols - - - - - - -

Anthocyanes + - - - - - - Leucoanthocyanes ++ ++ ++ + - ++ - Tanins condensés ++ ++ ++ + ++ ++ +

Polyphénols ++ + + + + + - Triterpènes - + + + - + - Stéroïdes + - - + + - +

Stérols insaturés + ++ + + - + + Stéroïdes lactoniques - - - - - - -

Desoxy-2-sucres + + + + + - + Hétérosides cyanogènes

- - - - + - -

Polysaccharides ++ ++ - - + - + Saponines - - - - - - -

46

III.1.2.3. Interprétations et conclusion a)Conception générale de la composition de la plante: L'organisme de la plante est doué pour la synthèse des composés phénoliques issue de la voie shikimate dont les flavonoïdes, les tanins condensés et les polyphénols; et des stéroïdes dont les stérols insaturés et triterpènes. Les tanins condensés sont constitués essentiellement de leucoanthocyanes. Ces compositions peuvent permettre à la plante: • le pouvoir de renforcer la résistance et l' imperméabilité capillaire, • le pouvoir anti-inflammatoire et antiseptique • le pouvoir anti-diarrhéique Pterocaulon decurrens étant parmi les végétaux supérieurs, l'existence des polysaccharides n'est pas étonnante. Ils peuvent être des glucosanes ou des fructosanes, ou bien des sucres particuliers à propriétés thérapeutiques intéressantes. L'"ariandro" pousse souvent avec les maniocs, principaux fournisseurs des hétérosides cyanogènes, qui sont des entités absentes dans notre plante, ce phénomène montre une synergie biotopique. b)Analyse de la variation de composition suivant le temps: Les résultats d'étude de rendement d'extrait hydroalcoolique et ceux du criblage semblent être contradictoires: • au mois de janvier, le rendement d'extraction hydroalcoolique est faible, pourtant la diversité de la

composition de la plante n'a pas changé par rapport à celle des mois précédents. Des substances existant dans la plante depuis le mois de novembre se sont donc conservées jusqu'au mois de janvier, même si la plante est déjà morte. C'est la quantité qui a diminué.

• au mois de février le rendement est maximum pourtant c'est la période dans laquelle la plante est la plus pauvre en familles chimiques. L'extrait en ce mois est donc surtout constitué de pigments et de chlorophille. En effet, la plante vient juste commencer sa vie et n'a pas encore eu le temps de synthétiser des métabolites secondaires.

• Aux mois de novembre, de décembre et de janvier, les composés minoritaires apparaissent dans la partie aérienne et/ou dans la racine de certains échantillons: alcaloïdes, anthraquinones, hétérosides cyanogènes, saponines. Et c'est la période dans laquelle la plante est la plus riche. Deux explications peuvent être avancées:

- la période de transition entre la saison sèche et la saison de pluie favorise les conditions pour la synthèse de ces entités, - à ce stade, la plante est vieille et meurt petit à petit. C'est donc le stade où elle a fini d'acquérir des précurseurs et de terminer les synthèses c'est-à-dire elle est la plus complète en substances naturelles. Les familles chimiques se synthétisent donc au fur et en mesure du temps dans la plante. Il y en a qui se forment dès que la plante commence à pousser et devient ensuite de plus en plus abondants jusqu'à la fin: tanins, et polysaccharides, mais les polysaccharides commencent à se décomposer au mois de janvier. Des composés se transforment au fur et à mesure du temps. Certains stéroïdes existent depuis le début mais commencent à disparaître au mois de novembre. Mais les stérols insaturés ne sont pas encore présents au mois de février mais persistent ensuite jusqu'au mois de décembre. Jusqu'au mois de janvier. Certains composés comme les triterpènes ne commencent à apparaître qu'au mois de novembre. c)Comparaison partie aérienne/racine: Les familles chimiques majoritaires sont en général communes à p.a et à la racine: leucoanthocyanes, tanins condensés et polyphénols, triterpènes et stérols insaturés. Concernant les sucres, pour p.a, les polysaccharides sont continuellement présents en quantité notable , mais pour la racine, ce sont les désoxy-2-sucres qui prennent cette place. Une explication possible est que p.a plus de dioxygène que la racine. Il n'y a pas de composé propre pour la racine ni pour la partie aérienne: pour les quinones par exemple, ils sont présents dans la partie aérienne au mois de novembre et dans la racine le mois de janvier. De même pour les anthocyanes, ils apparaissent dans la racine au mois d'octobre et dans p.a au mois de février. Mais en tout cas, la partie aérienne est légèrement plus riche que la racine, ce qui est conforme aux rendements trouvés et qui peut s'expliquer par le fait que p.a bénéficie du rayon du soleil.

47

d)Comparaison suivant la région Le rendement d'extraction hydroalcoolique des échantillons de Moramanga est supérieur à celui des échantillons d'Antananarivo, ce qui n'est pas le cas pour la diversité de la composition chimique. Les extraits venant de Moramanga sont donc constitués essentiellement de pigments et de chlorophille. Dans la saison sèche, la composition des échantillons des deux régions est proche. Mais au mois de février, les échantillons de Moramanga sont pauvres. En effet, le cycle végétatif de l'"ariandro" de Moramanga présente un retard par rapport à celui de l'"ariandro" d'Antananarivo. Ce qui fait qu'au mois de février, les échantillons de Moramanga sont plus jeunes que ceux d'Antananarivo, et donc, d'après le raisonnement précédent, plus pauvre. Les résultats complets de criblage phytochimique sont donnés dans le tableau n°10. Tableau n°10: Récapitulation des résultats de criblage phytochimique

(-): absent; (+): présent en faible quantité; (++): présent en quantité assez marquée; (+++): abondant

Sept/Oct Novembre Décembre Janvier Février PA1 RA1 PA2 RA2 PM1 RM1 PA3 RA3 PA4 RA4 PA5 RA5 PM2 RM2

Alca- loïdes

- - + - + + - + - - - - - -

Qui- nones

- - + - + - - - - ++ - - - -

Flavo-nes

- - ++ - - + + - ++ - + - - -

Flavo-nols

- - - - - - - - - - - - - -

Antho-cyanes

- + - - - - - - - - + - - -

Leuco-antho-cyanes

+

+

+

+

+

+

++

+

++

+

+

-

-

-

tanins con-

densés

++

++

++

++

++

++

++

++

++

-

++

++

-

+

Poly- phé-nols

+

++

-

+

-

+

+

+

+

+

+

+

-

-

Triter-pènes

- - + + + + + + + + - - - -

Stéroï-des

+ + - - - - + - - - + + + +

Sté-rols

insatu-rés

++

+

++

+

+

+

+

+

++

+

-

-

-

-

Stéroï-des

lactoniques

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Déso-xy-2-

sucres

+

+

-

+

-

+

+

+

+

+

-

+

-

+

Hétérosides

cyano-gènes

+

-

-

-

-

-

-

-

+

-

-

+

-

-

Poly-saccha-rides

++

++

+++

++

++

-

+

-

+

-

+

+

+

+

Saponines

- - + - + - + - + - - - - -

48

Chapitre II. Rendement et caractéristiques des huiles essentielles III.2.1. Rendements d'extraction

III.2.1.1.Mode de préparation correspondant au meilleur rendement Le séchage est une opération nécessaire avant l'extraction d'huile essentielle: il améliore la stabilité de l'extraction et le rendement. Dans le cas de notre plante, les expériences ont montré que les conditions de séchage les plus appropriées sont: • pour les échantillons de la saison sèche, à 25°C pendant 24h • pour les échantillons du mois de février, à 30°C pendant 24h Les échantillons de la saison sèche nécessitent d'être découpés en morceau pour faciliter le chargement du ballon et pour améliorer l'entraînement par la vapeur des constituants volatils, ce qui n'est pas le cas pour les échantillons du mois de février.

III.2.1.2. Rendement pour la partie aérienne a)Etude cinétique Pour l'étude cinétique du rendement d'extraction de l'huile essentielle de la partie aérienne de l'"ariandro", plusieurs essais sont réalisés pour une durée de 8 heures d'extraction. Les moyennes des résultats montrent que: • l'extrait au bout d'une heure ne représente que 15% environ du rendement total, • l'augmentation du rendement est bien visible après la première jusqu'à la quatrième heure

d'extraction, • au bout de 6 heures d'opération, les huiles essentielles sont extraites. Les valeurs moyennes trouvées sont données dans le tableau n°11. Tableau n°11: Etude cinétique du rendement d'extraction d'huile essentielle de la partie aérienne

Cette variation est mieux précisée par la figure n°15. La durée nécessaire pour l'extraction des huiles essentielles de la partie aérienne de Pterocaulon decurrens est donc de 7 heures environ. b)Variation du rendement suivant la période et la région de cueillette Pour chaque région et à chaque période d'étude, les huiles essentielles sont obtenues par extractions répétées. Ainsi, beaucoup de résultats de rendement sont obtenus. Pour un échantillon donné, les valeurs trouvées avec plusieurs essais sont proches. Les résultats moyens se présentent comme suit: • le taux d'huile essentielle de p.a est relativement faible: 0.5 ‰ environ • il varie peu dans le temps. Mais il est faible au mois de janvier pendant lequel la plante n'existe qu'à

l'état complètement fanée, dans ce cas, l'huile n'est cas récupérable est le rendement est estimé à partir de son volume. Un essai au mois de mars montre une augmentation.

• les valeurs pour la région d'Antananarivo et pour la région de Moramanga sont proches: celles pour Moramanga sont légèrement supérieure au mois de novembre et légèrement inférieure au mois de février.

Les valeurs trouvées sont données dans le tableau n°12. Tableau n°12: Evolution du taux d'huile essentielle de la partie aérienne dans le temps pour les 2 régions

Ces résultats sont illustrés par les figures n°17, n°18, n°19.

III.2.1.3. Rendement pour la racine a)Etude cinétique Plusieurs essais de 8 heures d'extraction ont donné que:

durée d'extraction (heure)

1 2 3 4 5 6 7 8

rendement en % du rendement final

15 30 45 70 85 90 95 98

Région ANTANANARIVO MORAMANGA échantillons PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 mars PM1 PM2

rendement en ‰ (masse /masse)

0.55 0.52 0.51 non évaluable

0.58 0.65 0.60 0.54

49

• 13% de l'huile totale sort après 30 minutes d'extraction • l'augmentation du rendement est visible pendant 5 heures • après la cinquième heure, le rendement total demeure constant. Les valeurs moyennes trouvées sont données dans le tableau n°13. Tableau n°13: Etude cinétique du rendement d'extraction d'huile essentielle de la racine

Cette variation est mieux illustrée par la figure n°16. La durée nécessaire pour l'extraction des huiles essentielles de la racine de Pterocaulon decurrens est donc de 6 heures. b)Variation du rendement suivant la période et la région de cueillette Comme dans le cas de p.a, des extractions répétées sont réalisées. Les résultats montrent que: • le taux d'huile essentielle de la racine s'étale entre 1.5 ‰ et 4‰ • il descend un peu aux mois de décembre et janvier, et remonte au mois de février. Un essai au mois

de mars montre encore une valeur supérieure du rendement. • au mois de novembre, le rendement pour l'échantillon de Moramanga est plus faible tandis que c'est

l'inverse au mois de février. Les moyennes des valeurs trouvées sont données dans le tableau n°14. Tableau n°14: Evolution du taux d'huile essentielle de la racine dans le temps pour les 2 régions

Ces résultats sont illustrés par les figures n°17, n°18, n°19.

III.2.1.4.Interprétations et conclusions a)Comparaison partie aérienne / racine • Malgré le fait que les feuilles sont plus odorantes à l'état vert, le rendement pour la racine est

environ 7 fois plus élevé que celui de la partie aérienne: le taux d'huile essentielle de la racine est assez exploitable .Le taux pour la partie aérienne est faible, mais des plantes aromatiques connues présentent des taux semblables (Lantana camara, Pinus kesya...).

• Pourtant, les huiles essentielles de la racine sont plus facilement extractibles que celle de la partie aérienne: cette dernière nécessite une heure de plus.

b)Variation du rendement suivant le temps La diminution à partir du mois de décembre est due à la fanaison de la plante. Pourtant, la plante morte contient encore d'huile essentielle: vu sa nature dure, Pterocaulon decurrens est conservatrice de substances. c)Comparaison suivant la région de cueillette: Pendant la saison sèche, les échantillons de Moramanga possèdent des parties aériennes plus riches et des racines plus pauvres en huiles essentielles, et vice versa pendant la saison de pluie, par rapport au cas des échantillons d'Antananarivo. Cette situation peut résider de la différence des conditions physiques des milieux dont le climat, le relief, le sol, la végétation... .

durée d'extraction (heure)

0.5 1 2 3 4 5 6 7 8

rendement en % du rendement final

13 27 40 55 80 93.3 99 99 99

Région ANTANANARIVO MORAMANGA échantillons RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 mars RM1 RM2

rendement en ‰ (masse /masse)

3.3 3.53 2.14 1.5 2.33 3.6 1.53 3.56

50

Figure n°15: Rendement d' huile essentielle

de la partie aérienne suivant la durée

d'extraction

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h

durée en heure

% p

ar rap

port a

u re

ndem

ent f

inal

Figure n°16: Rendement d' huile essentielle de la

racine suivant la durée d'extraction

0%

50%

100%

150%

0,5h 2h 4h 6h 8h

durée en heure

% p

ar ra

ppor

t au

rend

emen

t

final

0,55

3,3

0,52

3,53

0,51

2,14

0,25

1,5

0,58

2,33

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

rend

emen

t (m

asse

/ m

asse

)

Octobre Décembre Fév rier

Saison de cueillette

Figure n°17a: Histogramme de l'évolution des teneurs en

huiles essentielles suivant la saison (Antananarivo)

Parties aériennes

Racines

Figure n°17b: Courbe de l'évolution du rendement suivant la

saison (Antananarivo)

0

1

2

3

4

Octobre Novembre Décembre Janv ier Fév rier

Période de cueillette

Ren

dem

ent

parties

aériennes

racines

0,52

3,53

0,6

1,53

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Ren

dem

ent

Antananarivo Moramanga

Région de cueillette

Figure n°18: Evolution des teneurs en huiles

essentielles suivant la région au mois de novembre

Parties aériennes

racines

0,58

2,33

0,54

3,56

0

0,51

1,52

2,53

3,54

Ren

dem

ent

Antananarivo Moramanga

Région

Figure n°19: Evolution des teneurs en huiles

essentielles suivant la région au mois de février

Parties aériennes

Racines

51

III.2.2. Caractéristiques des huiles essentielles

III.2.2.1.Description des résultats Les huiles essentielles de Pterocaulon decurrens sont colorées: jaune vert pour p.a et brune pour la racine (figure n°20).

Figure n°20: Huiles essentielles de Pterocaulon decurrens La couleur ne varie pas avec la région, mais avec la saison de cueillette, surtout dans le cas de p.a: pendant la saison sèche, elle est jaune claire tandis qu'au mois de février, elle est verte. Etant conservées dans des flacons en verre tranparent (cf figure n°20), il est constaté que la couleur des HE change aussi au fur et à mesure du temps de conservation: quelques semaines après l'extraction, une huile essentielle verte de la partie aérienne devient jaune, et celle de la racine devient foncée. Ces huiles essentielles sont aussi caractérisées par leur odeur: celle de p.a et celle de la racine ont presque les mêmes parfums pour une saison donnée. L'odeur varie avec la saison, mais pour une période donnée, elle est la même pour l'échantillon d'Antananarivo et celui de Moramanga. Pendant la saison sèche, l'odeur est caractéristique de la plante: odeur pectorale assez forte. Au mois de février, l'huile essentielle a un parfum doux et très agréable. Le goût caractéristique est constant pour toutes les périodes et pour les deux régions: les huiles essentielles de Pterocaulon decurrens ont un goût pectoral. C'est l'intensité qui varie suivant la saison: assez fort aux mois d'octobre, novembre et décembre, faible au mois de janvier, très fort aux mois de février et mars. Les huiles essentielles de la partie aérienne et de la racine n'ont pas les mêmes aspects: celle de la partie aérienne est visqueuse ou même solide à la température ambiante tandis que celle de la racine est un liquide mobile. Ces aspects ne varient ni avec le temps, ni avec la région. Ce sont des huiles essentielles légères: elles sont moins denses que l'eau, avec laquelle elles ne sont pas miscibles. Mais elles sont plus denses que l'éthanol, dans laquelle elles ne sont pas totalement solubles. Et dans les solvants apolaires comme l'hexane et l'heptane, elles sont solubles. Ces résultats sont résumés dans le tableau n°15. Tableau n°15: Caractéristiques des huiles essentielles de Pterocaulon decurrens

Indications des couleurs: Couleur (1): couleur juste après extraction; couleur (2): couleur après quelques semaines (a): jaune verdâtre claire; (b) brun claire; (c) jaune; (d): brun rouge; (e): vert émeraude; (f): brun foncé Indications des odeurs: (i): odeur pectorale comme celle de la plante; (ii): parfum doux et agréable à faible quantité Indications des aspects: (α): solide crémeux; (β): liquide mobile limpide; (γ): liquide mobile non limpide. Indications de goût: (f): pectorale faible; (m): pectorale moyen ou assez fort; (F): pectorale fort

PARTIE AERIENNE RACINE Antananarivo Moramanga Antananarivo Moramanga

PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PM1 PM2 RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RM1 RM2

couleur (1) a c a a e a e d b b d d d d couleur (2) a c a a c a c f d d f f f f

odeur i i i i i i i ii ii ii ii ii ii ii

aspect α α α α α α α β γ β β β β β Goût m m m f F m F m m m f F m F

52

III.2.2.2.Interprétations et conclusions: Les caractéristiques organoleptiques et physiques des huiles essentielles résultent de leurs compositions chimiques. Les aspects et les couleurs différents des HE de p.a de la racine veulent donc dire qu'elles n'ont pas la même composition: celles de la partie aérienne sont riches en substances à point d'ébullition supérieure à 25°C (à l'état solide à température ambiante), et celles de la racine est riche en substances colorées. Le changement de caractéristique suivant la période de récolte peut ainsi s'interpréter comme changement des compositions chimiques. Et le changement de couleur durant le séjour de l'HE dans les flacons peut s'expliquer par l'existence de réaction en présence de la lumière: les flacons tranparents ne permettent pas de conserver convenablement les HE de Pterocaulon decurrens.

Chapitre III. Compositions chimiques des huiles essentielles III.3.1. Résultats d'études par chromatographie en phase gazeuse

III.3.1.1.Conditions opératoires L'opération a été réalisée au laboratoire du département Industrie Agro-Alimentaire de l'ESSA dans les conditions suivantes: • colonne capillaire de diamètre interne 0.32mm, de longueur 30m et de phase stationnaire polaire

CARBOWAX 20M, • gaz vecteur: dihydrogène réglé à 0.35 bar en tête de colonne, • programmation de température: 60 à 220°C avec une augmentation de 3°C/min, • quantité d'échantillon injecté: 0.1µl. Comme dans le cas des analyses précédentes, les analyses par CPG ont été réalisées chaque mois pour les échantillons de la région d'Antananarivo et aux mois de novembre et février pour les échantillons de la région de Moramanga.

III.3.1.2. Résultats pour la partie aérienne Le chromatogramme montrant le plus de pics ( 40 pics) est celui de l'échantillon PA2. Le moins de pics possible est constaté au mois de février (certains pics habituels n'apparaissent pas), pourtant de nouveaux pics sont figurés. Pour tous les chromatogrammes, 42 pics, correspondant donc au moins à 42 composés, sont considérés. Une dizaine de composés n'ont pas pu être identifiés, dont le composé majoritaire. Les principaux composés identifiés sont: terpinène, phéllandrène, ocimène, cymène,camphre, linalol, élémol, anisol, acétate de bornyle, acétate de bornyle, caryophyllène, alloaromadendrène, aromadendrène, muurolène, ar-curcumène, cadinène, oxyde de caryophyllène, nérolidol, époxyde d'humulène, cubénol, spathulenol, cadinol, eugénol, isoeugénol... dont le pourcentage par rapport à l'huile totale varie avec la période et la région. Le profil chromatographique est donné par la figure n°21 et les chromatogrammes suivant la saison et la région dans l'annexe VII. Les résultats d'identification à partir des indices de Kovats sont donnés dans le tableau n°16. Les concentrations de chaque composé pour chaque échantillon à chaque période d'étude sont données dans le tableau n°17.

III.3.1.3. Résultats pour la racine Comme dans le cas précédent, la plus haute diversité de composés est constatée en novembre et d'autres nouveaux constituants en février. Le chromatogramme montre au total 30 pics, soit au moins 30 substances. Des types de composés de p.a sont retrouvés dans la racine. Mais l'huile essentielle de la racine est plus pauvre. Sa composition particulière par rapport à p.a est la pipéritone. Le profil chromatographique est donné par la figure n°22 et les autres chromatogrammes en annexe VII. Les résultats d'identification à partir des indices de Kovats sont donnés dans le tableau n°16. Les concentrations de chaque composé pour chaque échantillon à chaque période d'étude sont données dans le tableau n°18.

53

Figure n°21: Profil chromatographique de l'HE de partie aérienne sur colonne polaire CARBOWAX 20M Figure n°22: Profil chromatographique de l'HE de racine sur colonne polaire CARBOXAX 20M

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 t(min)

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 t(min)

54

Tableau n°16: Identification des compositions de l'huile essentielle de la partie aérienne avec les Indice de Kovats

tr m: valeur moyenne des temps de rétention obtenue pour chaque essai pour le même échantillon et les mêmes conditions opératoires. IK m: moyenne des valeurs des Indices de Kovats trouvées pour la partie aérienne et pour la racine. IK de référence: valeurs de référence des Indices de Kovats données dans la litterature pour les mêmes conditions opératoires (Randrianalijaona 2003; Raonizafinimanana 2005 )

Partie aérienne Racine Identification n° pic tr m n°pic tr m I K m composés possibles IK de référence

1 4.92 1225 terpinène; α-phellandrène; 1,8-cinéol 1205-1243 2 5.6 1244 E-β-ocimène 1243-1250 3 6.8 1270 p-cymène 1272 4 7.1 1293 5 7.89 1312 1318 6 8.6 1 8.56 1336 anisole 1327 7 16.18 2 16.27 1520 camphre; linalol 1512-1531 8 17.45 1549 β-bourbonène 1546 9 18.12 3 18.22 1564 acetate de bornyle 1569 10 19 4 19.28 1584 β-caryophyllène 1590-1600 11 20.68 5 20.79 1623 alloaromadendrène 1628 12 21.96 6 22.12 1646 aromadendrène 1607-1654 13 22.34 7 22.55 1661 E-β-fanesène 1662 14 23.03 1675 γ-muurolène 1675 15 23.63 8 23.57 1687 α-terpinéol 1684 16 24.05 1701 17 24.65 9 24.42 1715 α-muurolène 1717 18 26.6 10 25.12 1767 γ-cadinène; ar-curcumène 1750-1761 11 27.25 1784 carvéol 1790

19 30.75 12 31 1860 20 31.46 13 31.55 1873 1882 14 32.05 1890 pipéritone 1892

21 33.03 15 33.32 1914 1918

22 34.69 16 34.87 1953 oxyde de caryophyllène 1961 17 35.13 1957 α-nérolidol 1961

23 36.05 18 35.77 1982 β-nérolidol 2000 24 37.26 19 38.46 2012 époxyde d'humulène; cubénol 2017 25 39.4 2060 26 39.83 20 39.77 2078 spathulenol(t) 2079 27 40.39 21 40.27 2084 28 41 22 40.99 2106 eugénol 2103 29 41.22 2118 30 41.71 2128 31 42.9 23 43.1 2148 T-cadinol 2143 32 43.63 24 43.93 2171 δ-cadinol 2150 33 44.37 25 44.46 2189 34 45.16 26 45.45 2209 α-cadinol 2210 35 45.87 2240 36 47.84 27 47.94 2259 isoeugénol 2269 37 49.29 2318 38 49.94 2343 39 50.88 28 52.84 2358 40 55 29 56.05 2482 ethylvanilline 2424 41 57.88 30 57.77 2545 42 58.78 2580

55

Tableau n°17: Pourcentage de chaque composé par rapport à l'HE totale de partie aérienne suivant la saison et la région (CPG)

n°pic constituants Pourcentage par rapport à l'HE totale

PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PM1 PM2 1 terpinène; α-

phellandrène Trace 0.99 trace trace 1.96 trace trace

2 E-β-ocimène trace 0.95 trace trace 0.49 trace - 3 p-cymène trace trace - - trace - - 4 non identifié 0.49 0.82 trace 0.64 1.68 trace trace 5 non identifié - - - - 0.47 - - 6 anisole trace trace trace trace 0.47 trace - 7 camphre; linalol trace trace trace trace trace trace trace 8 β-bourbonène 0.49 trace trace 0.59 1.09 trace trace 9 acetate de bornyle 0.94 0.82 0.43 0.96 0.69 0.65 0.68

10 β-caryophyllène 24.80 23.57 8.65 18.73 51.99 18.07 43.35 11 alloaromadendrène 0.86 0.70 trace 0.80 0.67 1.01 0.86 12 aromadendrène 4.12 4.24 1.55 3.67 7.83 3.89 7.08 13 E-β-fanesène 3.45 2.54 0.72 2.86 1.35 2.16 1.78 14 muurolène 0.49 0.65 trace trace 0.64 0.65 0.79 15 α-terpinéol 2.07 1.98 0.90 2.25 1.82 1.96 1.86 16 non identifié 1.86 1.71 0.70 2.10 2.40 1.81 2.81 17 α-muurolène trace 0.47 trace trace 0.71 0.73 0.93 18 cadinène; ar-

curcumène trace 0.4699 trace trace trace trace 0.45

19 non identifié 31.33 4.28 38.45 14.57 3.78 34.02 17.86 20 trace trace trace trace 0.50 trace 0.50 21 1.82 3.29 1.32 4.31 0.59 2.13 0.41 22 oxyde de

caryophyllène 6.16 7.84 4.81 11.28 2.80 4.82 1.85

23 cis-nérolidol trace 0.55 trace 0.76 0.63 trace 0.63 24 époxyde

d'humulène; cubénol

1.35 2.04 1.04 2.59 trace 1.85 0.53

25 non identifié - - - - 1.13 trace 0.98 26 spathulenol(t) 3.02 2.31 0.92 3.06 2.94 3.27 2.93 27 non identifié trace trace trace trace 0.613 trace trace 28 eugénol 1.24 1.10 0.65 1.73 0.98 1.35 0.89 29 non identifié trace 0.70 0.65 1.59 - 0.69 - 30 non identifié trace 0.47 trace 0.67 - trace - 31 T-cadinol 7.43 20.39 6.97 10.15 7.88 11.11 7.51 32 δ-cadinol 0.67 trace 0.65 0.92 trace 0.90 1.05 33 non identifié 1.69 2.16 0.84 2.27 1.81 1.63 1.55 34 α-cadinol 1.10 0.94 0.56 1.51 1.35 1.21 1.01 35 non identifié - 2.06 0.43 0.61 - - - 36 isoeugénol 2.65 3.16 2.01 4.19 0.69 3.27 0.68 37 non identifié trace 0.42 0.041 0.62 - trace trace 38 non identifié 0.64 1.64 0.78 1.88 - 0.80 - 39 non identifié 0.78 1.17 0.91 1.47 trace 1.01 - 40 éthylvanilline 0.53 trace 0.55 trace - 0.99 trace 41 non identifié trace 4.85 trace 2.60 - trace 0.47 42 non identifié - 0.65 trace 0.58 - - -

56

Tableau n°18: Pourcentage de chaque composé par rapport à l'HE totale de la racine suivant la saison et la région (CPG)

III.3.1.4. Interprétations des résultats d'étude par CPG: a)La composition:

La CPG a évoqué pour les huiles essentielles de Pterocaulon decurrens : • des hydrocarbures monoterpèniques: terpinène, cadinène, cymène, ocimène, phéllandrène • des hydrocarbures sesquiterpèniques: caryophyllène, alloaromadendrène, aromadendrène, farnésène,

muurolène, Ar-curcumène, • des produits oxygénés: acétate de bornyle, α-terpinéol, oxyde de caryophyllène, nérolidol, époxyde

d'humulène, cubénol, spathulenol, cadinol, carvéol, anisole, eugénol, isoeugénol... Ce sont des substances trouvées dans les huiles essentielles courantes.

b)Comparaison partie aérienne/racine: Les chrommatogrammes de p.a et de racine sont "parallèles": presque tous les pics du chromatogramme de la racine existent dans le chromatogramme de p.a. Par exemple pour le pic le plus grand, le pic n°12 du chromatogramme de la racine n'est autre que le pic n°19 du chromatogramme de p.a. Les correspondances des numeros des pics de p.a et de la racine sont données dans le tableau n°15.

n°pic constituants Pourcentage par rapport à l'HE totale

RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 RM1 RM2 1 anisole trace trace 0.35 0.34 trace trace trace 2 camphre; linalol trace trace trace trace trace trace trace 3 acetate de bornyle trace trace trace trace trace 0.47 trace 4 β-caryophyllène 1.86 0.64 1.81 1.59 11.94 10.53 8.29 5 alloaromadendrène 0.41 0.31 trace trace 0.42 0.74 trace 6 non identifié trace trace trace trace 2.03 1.84 trace 7 aromadendrène trace trace trace trace trace 1.11 trace 8 α-terpinéol trace trace trace - 0.47 0.83 trace 9 α-muurolène trace trace - - 1.08 0.73 trace 10 γ-cadinène; ar-

curcumène trace trace trace trace trace 0.47 trace

11 carvéol trace trace trace trace 1.42 trace 1.13 12 non identifié 90.91 90.84 91.63 92.85 66.08 62.11 81.89

13 non identifié 0.47 0.46 0.37 0.30 1.95 1.2 1.62 14 pipéritone trace trace trace trace 0.56 trace trace 15 non identifié trace trace - - 0.64 0.81 trace 16 oxyde de

caryophyllène trace trace trace trace 0.59 trace 0.51

17 α-nérolidol 0.42 trace trace trace 0.7 1.83 trace 18 β-nérolidol 0.42 0.31 trace trace trace trace trace 19 époxyde

d'humulène; cubénol

trace trace - - trace trace trace

20 spathulenol(t) 0.36 0.41 trace trace 1.6 0.77 0.96

21 non identifié trace trace trace trace 0.95 1.16 trace 22 eugénol trace - - - trace 0.49 - 23 T-cadinol 0.45 1.19 2.48 1.47 2.99 0.49 0.68 24 δ-cadinol 2.51 2.37 1.41 1.38 3.25 2.64 3.12 25 non identifié trace trace trace trace 0.55 0.67 trace 26 α-cadinol trace trace trace trace 0.78 0.68 0.42 27 isoeugénol trace 0.31 trace trace trace 0.94 - 28 non identifié trace trace trace trace trace trace trace 29 ethylvanilline 2.2 3.16 1.96 2.07 1.99 4.25 1.32 30 non identifié trace trace trace trace trace trace trace

57

Le chromatogramme de p.a présente 12 pics, donc 12 composés, en plus du chromatogramme de la racine. Et concernant les composés majoritaires, p.a en présente 5 dont le β-caryophyllène (pic n°10); l'aromadendrène(pic n°12); un composé non identifié (pic n°19) ; l'oxyde de caryophyllène (pic n°22) et le T-cadinol (pic n° 31), tandis que l'HE de la racine est essentiellement constituée du produit non identifié représenté par le pic n°12 (62 à 93% de l'HE) , les autres pics assez visibles sont: pic n°4 (β-caryophyllène), pic n°23 (T-cadinol), pic n°24 (δ-cadinol), pic n°29 (ethylvanilline). La variation de quelques composés majoritaires communs à p.a et à la racine suivant la période de récolte est donnée par la figure n°23 Parmi les composés identifiés, sont spécifiques à p.a: le terpinène, l'α-phéllandrène, l'E-β-ocimène, le p-cymène, l'E-β-farnésène, le γ-muurolène. Trois composés seulement sont propre à la racine, dont le pipéritone est identifié.

c) Comparaison suivant la région: Concernant l'HE de p.a, les composés correspondants aux pics n°3, n°5, n°35 et n°42 n'existent pas dans l'HE de l'échantillon de Moramanga. A part cela, les quantité de chaque constituants sont comparables. Pour le cas de l'HE de la racine, les types de constituants de l'HE de Moramanga et d'Antananarivo sont les mêmes. Mais l'HE de Moramanga présente un peu plus de diversité: la composition de la racine pour Moramanga est plus proche de celle de la partie aérienne. Les variations de quelques composés majoritaires des HE de Pterocaulon decurrens suivant la région sont illustrées par les figures n°24 et n° 25.

d) Evolution suivant la période de recolte (figure n°26 et n°27): La majorité des constituants existent durant la période d'étude mais leur teneur varie avec le temps: une augmentation de la teneur d'un produit est accompagné d'une diminution de la teneur d'un autre. Dans le cas de p.a, les composés correspondants aux pics n°5 et n°25 n'existent qu'au mois de février, ce sont donc des substances caractéristiques de l'état jeune de la plante. Les composés représentés par le pic n°4 et le pic n°41 apparaissent en quantité notable irrégulièrement. Mais les composés dits majoritaires ci-dessus existent en grande quantité continuellement, quelque soit la période de recolte malgré leur variation de concentration: ce sont donc les substances caractéristiques de la partie aérienne de Pterocaulon decurrens.

58

béta caryophyllène

0

10

20

30

40

50

60

octobre novembre décembre janv ier fév rier

période

% H

E t

ota

le

partie aérienne

racine

1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène

0

20

40

60

80

100

octobre novembre décembre janvier février

Période%

HE

tota

lepartie aérienne

racine

T-cadinol

0

5

10

15

20

25

octobre novembre décembre janv ier fév rierpériode

% H

E t

otal

e

partieaérienneracine

Figure n°23: Variation mensuelle des teneurs de quelques produits communs à la racine et à p.a (β-caryophyllène; 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène; T-cadinol)

0

10

20

30

40

50

60

% H

E to

tale

1 2 3 4 5

composés

Figure n°24 :Evolution spatiale de 5 composés major itaires de l'HE de p a en novembre et en février

PA2 PM1 PA5 PM2

(1)béta caryophyllène ; (2)aromadendrène; (3) 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-

tétraméthylebenzène; (4) oxyde de caryophyllène; (5) T-cadinol

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% H

E to

tale

1 2 3 4 5

Période

Figure n°25: Evolution spatiale de 5 composés major itaires de l'HE de la racine en novembre et en février

RA2 RM1 RA5 RM2

(1)béta caryophyllène ; (2)aromadendrène; (3) 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-

tétraméthylebenzène; (4) oxyde de caryophyllène; (5) T-cadinol

0

10

20

30

40

50

60

% H

E t

otal

e

octobre novembre décembre janvier février

Période

Figure n°26: Evolution mensuelle de 5 produits majo ritaires de l'HE de p a

béta caryophyllène aromadendrène

1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène oxyde de caryophyllène

T-cadinol

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% H

E t

ota

le

octobre novembre décembre janv ier fév rier

Période

Figure n°27:Evolution mensuelle de 5 produits major itaires de l'HE de la racine

béta caryophyllène 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène

T-cadinol delta cadinol

ethylevanilline

59

Quand les pourcentages en caryophyllène et en aromadendrène sont grands au mois de fevrier, ceux des trois autres sont minimum; et vice versa au mois de décembre. Une explication possible est que: durant la croissance de la plante, une partie des compositions des HE se transforme par réaction chimique, enzymatique ou biologique. Dans le cas de la racine, le profil chromatographique ne varie pas beaucoup du mois d'octobre au mois de janvier. Une augmentation de la teneur en δ-cadinol est seulement remarquée en décembre et janvier. Mais au mois de février, divers produits apparaissent avec des teneurs non négligeable. Et le pourcentage en β-caryophyllène est particulièrement élevé. Donc à l'état jeune, les HE de la racine et de la partie aérienne sont proches.

III.3.2. Résultats obtenus par spectrométrie de mas se

III.3.2.1.Conditions opératoires Les opérations ont été réalisées au LCOSM de la faculté des Sciences dans les conditions suivantes: • colonne capillaire de diamètre interne 0.12mm, de longueur 25m et de phase stationnaire apolaire

CP Cil 25, • gaz vecteur hélium réglé à 0.25ml/min (Split) en tête de colonne, • programmation de température 60 à 220°C avec une augmentation de 3°C/min, • quantité d'échantillon injecté: 0.2µl. L'objectif principal de l'analyse en couplage CPG/SM est d'identifier les composés non identifiés en CPG, surtout le produit majoritaire. Un échantillon de partie aérienne (PA2) et un échantillon de racine (RA5), considérés comme ayant les chromatogrammes les plus représentatifs, sont analysés. Pour chaque échantillon, 4 injections ont été effectuées. Les résultats considérés s'obtiennent donc après confrontation des résultats de chaque essai.

III.3.2.2. Résultats pour la partie aérienne Le chromatogramme est constitué de 34 pics. Mais pour la numerotation, nous avons seulement considéré les pics visibles et identifiables. Le profil chromatographique est représenté dans la figure n°28. L'examen des spectres de masse correspondants a permis d'identifier 23 composés: le produit majeur, non identifié au CPG est le 1,4-dimethoxy-2, 3, 5,6-tétraméthylebenzène, le spectre correspodant est donné par la figure n°29 avec le spectre de référence. Les composés sont en général des monoterpènes, des sesquiterpènes et des dérivés de composés phénoliques. Certaines identifications présentent encore des doutes: plusieurs types de composés présentent des spectres semblables. Mais les identifications les plus impeccables sont données dans le tableau n°19 et les spectres et structures correspondants en annexe IX.

III.3.2.3. Résultats pour la racine Le profil chromatographique de l'HE de la racine est semblable à celui de p.a, mais il présente moins de pic (figure n°30). Les composés identifiés sont presque les mêmes, ce qui confirme les résultats de

CPG. Le composé majoritaire est toujours le 1,4-dimethoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène. Les spectres d'identifications et les structures des molécules identifiées sont donnés en annexe IX. Les identifications suivant les numeros de pic sont données dans le tableau n°19.

60

Tableau n°19: Composants d'huiles essentielles par couplage CPG/SM (Adams, 2001)

n° pic t r m composées identifiés % dans p.a % dans racine

1 8.72 2-méthoxy-1,3,4-triméthylebenzène 0.520 - 2 11.65 1-isopropyl-2-méthoxy-4-méthylebenzène 1.635 1.567 3 16.11 eugénol 4.779 0.312 4 18.61 β-phéllandrène 0.836 0.520 5 19.1 β-caryophyllène 12.742 0.986 6 19.72 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène 85 95 7 20.49 α-caryophyllène 0.974 0.491 8 21.46 santalol 3.533 0.424 9 21.84 2,2-diméthylpropoxybenzène 1.521 0.826

10 22.31 oxyde de caryophyllène 1.165 0.537 11 22.75 N-acétyl-2-propoxyamphétamine 0.441 - 12 23.04 3-(1-méthyléthényl)-cylooctène 0.420 1.359 13 24.51 décahydro-4a-méthyl-1-méthylène-7-naphtalène 0.438 1.915 14 25 acétate d'eugényle 7.772 0.883 15 25.5 2,6-octadien-1-ol-3,7-diméthylacétate (Z) - 1.9 16 26.03 2,9-diméthyl -3,7-décadiène 3.543 1.234 17 26.8 trans-4,4-diméthyl-2-hexene - 0.736 18 27.2 1,2,4a,5,8,8a-hexahydro-4,7-diméthyl-1-naphtalène 4.975 7.666 19 27.59 α-phéllandrène 0.824 - 20 27.9 guaiol 0.445 0.995 21 28.64 ∆-sélinène 1.570 1.205 22 34.1 décahydro-α,α-4a-2-naphtalèneméthanol 1.123 1.64 23 37.2 tétradécyloxyrane. trace 2.555

5 .0 0 1 0 .0 0 1 5 .0 0 2 0 .0 0 2 5 .0 0 3 0 .0 0 3 5 .0 0 4 0 .0 0 4 5 .0 00

5 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0

1 5 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0

2 5 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0

3 5 0 0 0 0 0

T im e -->

A b u n d a n c eT IC : [B S B 2 ]S Y L F E U IL .D

Figure n°28: Chromatogramme de l'HE de p.a par colonne apolaire CP Sil 25

61

5 .0 0 1 0 .0 0 1 5 .0 0 2 0 .0 0 2 5 .0 0 3 0 .0 0 3 5 .0 0 4 0 .0 0 4 5 .0 0 5 0 .0 00

1 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0

3 0 0 0 0 0 0

4 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0

7 0 0 0 0 0 0

T im e -->

A b u n d a n c eT IC : S Y L V IA 5 .D

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 0 6 4 (2 3 .5 2 3 m in ): S Y L V IA 1 .D (* )

5 36 5

7 7

9 1

1 1 91 3 6

1 6 4

1 7 9

1 9 4

2 0 7 2 6 72 8 1 3 2 63 4 1

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 1 3 3 8 : B e n ze n e , 1 ,4 -d im e th o xy -2 ,3 ,5 ,6 -te t ra m e th y l- (* )

2 73 9 5 3 7 7

9 1 1 2 11 3 61 5 1

1 7 9

1 9 4

Figure n°29: Chromatogramme de l'HE de racine par colonne apolaire CP Sil 25

Figure n°30:Spectres de masse du 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène de l'échantillon et d'une référence

O

O

CH3

CH3

H3C

H3C

CH3

H3C

(Référence)

62

III.3.2.4. Interprétations des résultats d'étude par couplage CPG/SM Comparaison entre résultats en CPG/SM et résultats en CPG

Notre objectif pour l'analyse en couplage CPG/SM a été atteint car le produit majoritaire est identifié. En effet, il a permis d'identifier beaucoup de substances non aperçues en CPG, dont les ethers benzéniques, des hydrocarbures et des esters. Mais la majorité des composés trouvés en CPG ne figurent pas dans les résultats de l'analyse par CPG/SM, sauf: α-phéllandrène, β-caryophyllène, oxyde de caryophyllène, eugénol. Cette situation n'est pas étonnante car les colonnes utilisées sont de caractéristiques inverses: la colonne polaire laisse passer les molécules apolaires (cas du CPG avec le CARBOWAX comme phase stationnaire) et la colonne apolaire fait sortir à priori les molécules polaires (cas du couplage CPG/SM réalisé avec le CP Sil 25 comme phase stationnaire dans la colonne). Et il existe des composés représentés par des petits pics en CARBOWAX mais par des grands pics en CP Sil 25. Les résultats obtenus avec les deux méthodes sont donc complémentaires.

Comparaison partie aérienne/racine La différence entre les HE de la partie aérienne et de la racine se pose sur la concentration de chaque constituants: l'HE de la racine est constituée en majeur partie de 1,4-dimethoxy-2, 3, 5,6-tétraméthylebenzène et les autres constituants sont en faibles quantités, mais pour celle de la partie aérienne, les teneurs en : eugénol, β-caryophyllène, santalol, 2-méthoxy-4-(2-propényl)acétate de phénol, 2,9-diméthyl -3,7-décadiène, 1-méthyl-4(5-méthyl-1-méthylène-4-hex )-cyclohexène , sont notables. D'après le couplage CPG/SM, les constituants propres à la partie aérienne sont : 2-diméthoxy-1,3,4-triméthylebenzène, N-acétyl-2-propoxyamphétamine, α-phéllandrène (confirme le résultat de CPG) et ceux propres à la racines sont: 2,6-octadien-1-ol-3,7-diméthylacétate (Z) et trans-4,4-diméthyl-2-hexene.

III.3.3.Interprétation et conclusion sur la compos ition chimique de l'huile essentielle de Pterocaulon decurrens

III.3.3.1. Les constituants et leurs propriétés Les résultats de CPG montrent des monoterpènes et des sesquiterpènes, tandis que les résultats de spectre de masse donnent en majorité des composés phénoliques. Cette différence est due à la différence des conditions opératoires. En combinant les résultats de CPG et de couplage CPG/SM, 46 produits sont identifiés pour les huiles essentielles de Pterocaulon decurrens dont les principaux sont : β-caryophyllène, α-caryophyllène, β-phéllandrène, α-phéllandrène, eugénol, 1,4-dimethoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène et ses dérivés, guaiol, oxyde de caryophyllène. La liste des composés identifiés est donnée dans le tableau n°20. Le suivi chromatographique de la composition des HE de Pterocaulon decurrens a montré que: -pour avoir des HE à haute diversité de composition chimique, la récolte doit se faire au mois de février, -si on s'interesse principalement au composé majoritaire, la meilleure période de cueillette est le mois de novembre ou décembre. Ces produits identifiés présentent chacun des propriétés spécifiques(Pénoel, 1993): • il y en a qui sont exploités pour leur propriété odorante: caryophyllène, eugénol • la majorité présente des propriétés pharmaceutiques et cosmétiques: - antibactériennes : phénols méthyl-éthers, eugénol, linalol, terpinéol, camphre, pipéritone...., - antivirales: méthyl-ethers, monoterpénols, composés phénoliques, - antiarythmique: acétate de bornyle, - antispasmodiques: ethers et esters - immunomodulantes: méthyl-ethers • certains sont pesticides ou insecticides: eugénol, camphre La majorité des composés oxygénés trouvés avec le couplage CPG/SM , dont le composé majoriraire, n'est pas encore figurée dans les littératures spécifiques aux compositions chimiques des huiles essentielles existant jusqu'à maintenant. Et d'après la figure n°25, le spectre de l'échantillon n' est pas identique à 100% mais à 98% au spectre de référence. La précision sur la composition des HE de Pterocaulon decurrens nécessite donc des méthodes spéctrales plus performantes telles que la Résonance Magnétique Nucléaire.

63

Tableau n°20: Constituants définitifs des HE de Pterocaulon decurrens

III.3.3.2. Comparaison avec d'autres huiles essentielles Du point de vue composition chimique, les hydrocabures et alcools terpéniques des HE de Pterocaulon decurrens existent dans plusieurs autres huiles essentielles. Quelques exemples sont donnés dans le tableau n°21. Tableau n°21: Comparaison de la composition des HE de Pterocaulon decurrens avec d'autres HE

Les huiles essentielles de Laurier, de canelle et de Hazomanitra présentent plus de 10 produits en commun avec nos échantillons . (Raharijaona, 2004; Raharivelomanana, 1988)

Famille chimique

constituants communs à la partie aérienne et à la racine

propre à la partie aérienne

propre à la racine

Hydrocar bures

monoterpèniques

Terpinène; Cadinène;, 2,9-diméthyle-3,7-décadiène

α-phéllandrène; β-ocimène; cymène, 3-

(1-méthyléthenyl) cyclooctène;

Hydrocar bures

sesquiterpèniques

β-caryophyllène; Alloaromadendrène; Aromadendrène; E-β-farnésène; α-muurolène; Ar-curcumène; 4a-méthyle-1méthyléthylène-7-

(décahydronaphtalène); 4,7-diméthyle-1,2,4a,5,8,8a-hexahydronaphtalène; delta-

sélinène, β-phéllandrène

γ-muurolène

Autres Hydrocar

bures

trans-4,4-diméthylhex-2-ène

monoter pénols

linalol; α-terpinéol, anisole

phénol eugénol, isoeugénol sesquiter pénols

nérolidol; Cubénol; Spathulénol; δ-cadinol; α-cadinol; Santalol; Guaiol; 2-

naphtalèneméthanol 4a-décahydro alpha,alpha

Ethers Oxyde de caryophyllène; Epoxyde d'humulène; 1-isopropyl-2-méthoxy-4-méthylebenzène; 1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène; 2,2-diméthylpropoxybenzène; tétradécyloxyrane

2-méthoxy-1,3,4-triméthylebenzène

Esters Acétate de bornyle; Acétate d'eugényle Acétate de 3,7-diméthyl-2,6-octadiène (Z)

Composés carbonylés

camphre pipéritone

Composés azotés

N-acétyl-2-propoxyamphétamine

Constituants HE de Laurier HE de cannelle HE de pin HE de Hazomanitra ocimène + + + +

phéllandrène + + + + terpinène + + + +

aromadendrène + caryophyllène + + + +

humulène + + + + muurolène + + sélinène + + +

farnésène + linalol + + +

terpinéol + + + cadinol +

nérolidol + + + eugénol + +

oxyde de caryophyllène + pipéritone + camphre + +

64

Concernant les composés éthérés, l'huile essentielle de basilic est celle qui ressemble le plus à l'HE de l'"ariandro": l'HE de basilic contient en majorité des ethers benzéniques, dont le 2,2-diméthylpropoxybenzène, des monoterpènes et des sesquiterpènes. Pterocaulon decurrens a probablement des propriétés pharmacologiques en commun avec les plantes citées ci-dessus.

Chapitre IV.Résultats d'étude de compositions minérales III.4.1.Description des résultats En général, Pterocaulon décurrens est très riche en magnésium et en potassium, soit en moyenne 2.75% en Mg et 2% en K. Elle contient aussi une quantité notable d'azote: 0.92 % en moyenne. Le calcium et le phosphore ne sont pas non plus négligeables: 0.58% de Ca et 0.2% en P en moyenne. Les teneurs en sodium et en fer sont faibles. D'autres éléments tels que zinc et cuivre sont à l'état de trace. Les résultats trouvés pour les deux régions sont analogues mais présentent des différences: l'échantillon de Moramanga est plus riche en matière minérale que celui d'Antananarivo sauf pour le phosphore et pour le magnésium. Concernant l'échantillon constitué par la racine qui a été déjà utilisée pour extraction d'huile essentielle, le teneur en matière minérale est faible, il présente en moyenne le seizième (6.25 %) du résultat trouvé pour la plante entière. Les valeurs trouvées sont résumées dans le tableau n°22 Tableau n°22: Teneurs en matière minérale comparée à celles des plantes pour engrais verts (exprimées en ‰ masse/masse)

Ces résultats sont illustrés par le figure n°31

III.4.2.Interprétations et conclusions: • Les valeurs trouvées pour la teneur en potassium ne sont pas étonantes: les plantes terrestres

contiennent en général 10 à 35 ‰ de potassium (Dumon, 1982) . Mais il est de la nature de la plante d'être particulièrement riche en magnésium , des phénomènes biologiques internes font qu'elle absorbe cet élément en grande quantité. Mais les teneurs proprement dites varient avec les conditions de culture de la plante: caractéristiques du sol, données physiques sur le milieu. C'est ce qui explique la différence entre les valeurs trouvées pour l'échantillon de Moramanga et pour l'échantillon d'Antananarivo.

• Les faibles valeurs trouvées pour l'échantillon dont l'huile essentielle a déjà été extraite semblent être évidentes: l'hydrodistillation consiste en une longue décoction de la plante, une grande partie de constituants sont donc extraits dans l'eau, dont les matières minérales par exemple. En effet, le décocté obtenu est de couleur brun foncé, ce qui indique la présence de beaucoup de substances. Mais si on utilisait l'entraînement à la vapeur pour l'extraction d'huiles essentielles, il y aura encore assez de matières minérales dans la matière végétale après l'extraction.

• Du point de vue nutritionnel, Pterocaulon decurrens est source de sels minéraux utiles pour la santé humaine: en plus de la vertu médicinale attendue dans sa consommation, elle apporte du magnésium, du potassium, du phosphore, du calcium et de l'azote.

• Du point de vue agronomique, les constituants minéraux trouvés dans l'"ariandro"sont favorables pour la composition d'humus. En effet, par rapport à Acacia spectabilis et à Leucaena diversifolia, et

Echantillons

Eléments

Antananarivo Moramanga Plantes pour engrais verts

Plante entière

Racine après extraction HE

plante entière Cassia spectabilis Leucaena diversifolia

AZOTE (Va) 9.04 1.693 9.25 33 32

PHOSPHORE (D) 2.4286 0.141 1.404 1.26 1.05 POTASSIUM 14.85 1.13 24.5 23 22.1

SODIUM 0.25 0.026 0.795 CALCIUM 1.455 0.232 7.8 20 24

MAGNESIUM 32.5 0.21 22.5 3 6 FER 0.85 0.083 0.6 ZINC 0.052 0.02 0.24

CUIVRE 0.007 0.0017 0.0135

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à d'autres plantes pour engrais verts, Pterocaulon decurrens présente des teneurs en potassium, phosphore et magnésium assez importante. (tableau n°22, figure n°31)

0

5

10

15

20

25

30

35

Pou

centag

e mas

se / mas

se

N P K Ca Mg

Principaux éléments

Figure n°31: Composition minérale de Pterocaulon decurrens et

de quelques plantes pour engrais verts

Plante entière Antananarivo plante entière Moramanga

Racine après extraction HE Partie aérienne Cassia spéctabilis

Partie aérienne Leucaena diversifolia

Conclusion partielle Les extraits hydroalcooliques de Pterocaulon decurrens sont riches en tanins condensés constitués essentiellement de leucoanthocyanes, en polyphénols, en flavonoïdes, en stéroïdes dont les stérols insaturés, en triterpènes, en desoxy-2-sucres et en polysaccharides. Ses huiles essentielles sont sources de 1,4-dimethoxy-2, 3, 5,6-tétraméthylebenzène et dérivés et contient d'autres substances telles que: β-caryophyllène, α-caryophyllène, β-phéllandrène, α-phéllandrène, farnésène, aromadendrène, eugénol, acétate d'eugényle, acétate de bornyle, guaiol, oxyde de caryophyllène, santalol, nérolidol, spathulénol... . Sa richesse particulière en phénols méthyl-éthers lui confère les propriétés antibactériennes, anti-inflammatoires, immunomodulantes et antivirales. Mais ce produit majoritaire trouvé n'est pas encore assez étudié, et les huiles essentielles en question ne sont étudiées que pour la première fois. Les vertus de la plantes reste donc cachées et des études plus approfondies sur elle peuvent très probablement révéler des propriétés intéressantes. La plante est également porteuse d'azote, de calcium, de magnésium, de phosphore et de potassium.

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L'étude de la possibilité d'exploitation économique d'une plante initialement inconnue consiste en la présentation de nouveaux produits à base de plante et peut conduire à la découverte de nouveaux médicaments.

Chapitre I . Monde socio-économique des plantes médicinales IV.1.1. Rationalisation de l'utilisation des plante s médicinales aromatiques

IV.1.1.1. Importance et problèmes de la médecine traditionnelle La médecine traditionnelle et les plantes médicinales (Raokandro) ont une grande importance sociale et économique à Madagascar. D'abord elles font parties de la culture et de la tradition. Ensuite, les connaissances traditionnelles servent de guides pour les recherches de nouvelles molécules actives. Et dans les pays pauvres comme Madagascar, où le pouvoir d'achat est moindre et les moyens de communication médiocres, les médicaments modernes ne sont pas toujours disponibles, ce qui n'est pas le cas des plantes médicinales. (CITE, 1996) Mais les principaux problèmes en médecine traditionnelle se posent sur les faits suivants(Sofowora,

1996): • certains tradipraticiens considèrent encore que les maladies ont des causes surnaturelles telles que

mauvais esprits et sorcelleries, ce qui peut promouvoir des déséquilibres physiques, mentaux ou même sociaux.

• les potions ne sont pas normalisées et les méthodes ne sont pas souvent hygiéniques. • elle manque de preuves scientifiques, les diagnostics et les dosages ne sont pas précis.

IV.1.1.2. Actions internationales et nationales pour la valorisation des ressources phytogénétiques utilisées en médecines traditionnelles La santé des populations demeure une préoccupation des pouvoirs publics et des instances internationales. Les ressources phytogénétiques constituent la source prioritaire et un réservoir inépuisable pour la recherche de substances biologiquement actives. La progression sur la considération sociale des plantes médicinales et la découverte de nouvelles molécules actives par des industries pharmaceutiques vers les années 70 ont stimulé l'intérêt pour les systèmes traditionnels de médecine à base de plante. Au niveau des Etats, la politique a favorisé la création d'instituts de recherche sur les plantes médicinales, en vue de trouver des substituts aux médicaments importés. A Madagascar, le Ministère de la santé a mis en place un Département de la Pharmacopée Traditionnelle pour mieux intégrer cet outil dans le système de santé primaire en complément de la médecine moderne là où il est possible de le faire. Actuellement, le "plan vert – plan bleu" organisé par la commune urbaine d'Antananarivo avec la Région Iles de France, se pose sur l'objectif de développer la culture et l'économie par la valorisation des plantes à l'origine des filières agricoles et horticoles de Madagascar (Exposition plan vert-plan bleu Mai

2006). Un des sous objectifs et de promouvoir la recherche sur les plantes malconnues. Au plan international, différentes organisations (Comité Scientifique et technique de l'OUA, CAMES, ACCT, OMS, ONUDI...) ont initié ou soutenu des programmes de valorisation des plantes médicinales. La plupart de ces travaux ont mis l'accent sur l'inventaire des plantes médicinales, la détermination de leurs constituants chimiques et l'étude de leurs propriétés biologiques. L'abondance des résultats ainsi obtenus a permis d'alimenter de riches banques de données telles que NAPRALERT, PHARMEL. (Rejdali et Birouk, 1996)

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IV.1.1.3. Impacts des études des plantes médicinales aromatiques sur le développement Les impacts potentiels des études des plantes médicinales se constatent au moins sur les secteurs suivants: • les ressources humaines et la santé: lors des enquêtes ethnomédicales et ethnobotaniques, les

populations sont informées sur les maladies et les soins à prendre, ce qui leur permet une progression dans la mentalité et dans le mode vie (effort d'approvisionnement en eau potable, protection de l'environnement,...)

- l'exploitation et la conservation de la biodiversité: Les séances d'information éducation sur les principales pathologies, telles que révélées par la pharmacopée traditionnelle, permettront d'amener les interlocuteurs à préciser: - les zones de récolte des plantes utilisées pour se soigner: abords des habitations, champs, savane, forêt,... - le statut de ces plantes: rare, abondant... - les menaces qui les guettent: agriculture, élevage, défrichement, feux de brousse... Les plantes impliquées dans les soins réservés aux tradipraticiens devraient pouvoir se rencontrer de génération en génération. Des mesures doivent donc être prises par tous pour assurer cette durabilité. Elles seront examinées ensemble par les différents intervenants et porteront sur le mode de récolte, la quantité récoltée, la protection d'une zone délimitée, la culture ex situ. • la recherche et l'enseignement: en plus des découvertes de nouveaux médicaments et de molécules

originales, les études ethnobotaniques sur la médecine et la pharmacopée traditionnelles livrent aussi de très nombreuses informations, non seulement d'ordre thérapeutique mais socioculturelles. En effet, il est reconnu que la santé n'est pas seulement une absence de maladie mais se définit comme un bien être physique, psychique et social. Donc la recherche doit aussi assurer la sécurité sociale.

Les approches de la recherche sur les plantes médicinales mettent donc l'homme rural devant ses responsabilités pour qu'il devienne le principal acteur de son développement et l'aideront aussi à se passer progressivement des aides extérieures. En les mettant au premier rang des acteurs, les équipes scientifico-techniques ont des chances de trouver auprès de leurs partenaires ruraux la coopération indispensable à la poursuite des travaux de laboratoire qui nécessitent beaucoup de temps. (Andriantsiferana 1996; Quansah 1996). Et dans le paragraphe suivant, nous pouvons voir que la filière plantes médicinales aromatiques présente des intérêts pour l'Etat (devise,...) , pour le grand public (réduction du chômage...), pour les entreprises.

IV.1.2.Notion de filière plante médicinale aromatiq ue

IV.1.2.1. Secteurs d'utilisation des plantes médicinales aromatiques Les types d'acheteurs de PMA et d'HE peuvent être groupés comme suit (Bureau de gestion des ressources naturelles et de l'environnement, 1995):

a) Entreprises de production alimentaire: les arômes alimentaires: L'industrie agro-alimentaire est une forte consommatrice de matières premières aromatiques sous formes d'épices, de "fines herbes" et d'huiles essentielles. L'accélération du rythme de vie dans les pays développés et le développement de nouvelles techniques de conservation ont entraîné une très forte expansion du marché des plats cuisinés et des boissons. Certains produits aromatisants débordent du domaine alimentaire classique: aromatisation de médicaments, dentifrices, cigarette... Les arômes naturels représentent environ 30% des arômes alimentaires utilisés actuellement.

b) Aromathérapie, phytothérapie (médecine douce): Il s'agit d'un secteur en marge de l'industrie pharmaceutique classique, qui utilise les plantes en l'état (tisanes, poudres) ou sous forme d'extraits simples (huiles essentielles, extraits aqueux ou hydro alcooliques, teintures alcooliques pour l'homéopathie, extraits lyophilisés) sans poursuivre jusqu'à l'extraction et l'isolement de molécules actives. A Madagascar, il y a par exemple l'HOMEOPHARMA, IMRA, BIOSAVE, PHAEL FLOR ... .Ce secteur peut parfois toucher largement celui de la diététique (suppléments vitaminés,...) et de la parapharmacie de "confort". Ce marché est actuellement en pleine expansion, en relation avec le développement de l'intérêt des consommateurs pour l'environnement et pour tous les produits dégageant une image écologique.

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c) Industries de cosmétique, savonnerie et parfumerie: Les corps gras naturels et les huiles essentielles ont des applications diverses dans l'industrie de cosmétique et de savonnerie. Les huiles essentielles sont utilisées dans les compositions cosmétiques pour leur pouvoir parfumant et pour les pouvoirs traitant (amincissant, anti-UV, cicatrisant...). Le marché actuel s'appuie de plus en plus sur les extraits végétaux, répondant ainsi au mouvement des consommateurs très attirés par les produits naturels. La majeure partie de la publicité sur les produits cosmétiques féminins se développe autour du thème de la nature et on assiste actuellement à une course entre fabricants pour élaborer des gammes de produits nouveaux à base de plantes rares. La savonnerie de luxe a de plus en plus tendance à privilégier les "produits naturels" (politique marketing). De même pour la parfumerie de luxe, les matières nobles sont les huiles essentielles. En effet, malgré les progrès techniques de synthèse chimique de matière odorante, certaines huiles essentielles (ylang-ylang, géranium, vétiver,...) sont irremplaçable ou bien le processus de reproduction est coûteux. Et les produits naturels stimulent le plus le sens et les émotions.

d) Industries pharmaceutiques L'essentiel de la médication provient à l'origine du milieu naturel végétal. L'isolement des premiers principes actifs et le développement de la chimie, ont permis de modifier les molécules nouvelles pour obtenir des substances moins toxiques ou plus actives. La nature demeure encore ainsi à la source de molécules très importantes sur le marché mondial, même si elles n'en sont qu'indirectement issues au travers de différentes manipulations chimiques.

IV.1.2.2. Marché de plantes médicinales aromatiques a) Acteurs économiques: Les principaux acteurs économiques dans la filière PMA comprennent (Rakotovao et al 1998): • les agents d'approvisionnement en matière première (fournisseurs de plantes); • les exploitants: ce sont des personnes physiques ou morales titulaires d'un permis ou convention

d'exploitation qui exploitent les plantes médicinales en vue de les vendre ou de les utiliser comme matières premières. Ils peuvent être des récolteurs, collecteurs de plantes, courtiers usiniers, exportateurs

• les petits revendeurs au public, • les paysans transformateurs de produit brut • les producteurs d'huiles essentielles ou d'extraits simples: à Madagascar, ils sont en général

regroupés au sein de SYPEAM. • les industries de transformation, laboratoires de recherche, • les autorités administratives et techniques: fokontany, farintany, ministères • les investisseurs internationaux • les consommateurs; Ainsi la filière plante médicinale aromatique à Madagascar peut se diviser en quelques sous filières: sous filière "Raokandro", sous filières industrielle et exportation, sous filière recherche. (Andriambelo

1997; Andrianarivo 1995)

Traditionnellement, le commerce des huiles essentielles se fait par l'intermédiaire des revendeurs qui achètent auprès des producteurs et exportent aux traiteurs ou aux fabricants de produits finaux dans les pays importateurs. Aujourd'hui, le commerce se fait de plus en plus entre producteur et tranformateurs ou utilisateurs finaux. (Agoa, 2004) b) Situation à Madagascar: Grâce à sa variété géomorphologique et climatique de type tropicale, Madagascar a une grande potentialité de production de diverses PMA. Ces plantes couvrent presque la totalité de la Grande Ile. Pourtant, la quantité produite reste insuffisante par rapport à la demande mondiale. Une liste de quelques plantes médicinales aromatiques du marché malgache est donnée dans l'annexe X.

b-1-Marché local: Les populations malagasy sont des consommateurs de produits autres que ceux de premières nécessités tels que les produits d'hygiène corporelle (Raoeliarimanana, 1996). Pourtant l'importance économique des plantes médicinales consommées à Madagascar est difficile à évaluer du fait de la multiplicité des intervenants: consommateurs par automédication ou sur prescription de tradipraticiens ou de médecins, marchands de plantes médicinales brutes ou transformées (Andriantsiferana, 1997). Mais

69

on peut quand même dire que la commercialisation intérieure des extraits de plantes commence à se développer. D'après le rapport du programme MAG 95/002/SP1 de l'ONUDI, 33% des essences extraites de différentes espèces aromatiques sont destinées pour le marché intérieur. Les principaux débouchés sont les industries pharmaceutiques (OFAFA, SOPRAEX...) et les industries cosmétiques (PHYTOLINE, SOMALCO...) (Raharijaona, 2004). D'après les expériences de l'IMRA, seule la commercialisation d'extraits simples est rentable pour le marché local car l'isolement de produits actifs coûte très cher. Et la demande au sein de leur marché ne cesse de croître.

b-2-Exportation: Madagascar est un exportateur majeur des produits naturels tels que épices et huiles essentielles. En effet, dès la période de colonisation, la Grande Ile occupait une place importante parmi les producteurs mondiaux. L'émergence de vingtaine de nouvelles huiles essentielles vers 1995 a fait que les quantités exportées sont maxima à cette période. Depuis 1996, l'exportation a connue une décroissance. Beaucoup de ces produits viennent de plantes endémiques et servent ainsi comme produits de rentes importants dans le commerce des produits naturels. Ils sont souvent sous forme associés avec des produits alimentaires (et non frais). Selon les estimations, le secteur des produits naturels de Madagascar est à l'origine de plus de 250 millions de dollar en exportations annuelles (Catharanthus roseus tient la plus grande place). La croissance des exportations et la compétitivité du secteur des produits naturels constituent un pas important dans le développement économique du pays. Tandis que la localisation de la matière première influence la production et l'exportation d'huiles essentielles, les préférences des entreprises multinationales à localiser des installations de traitement dans les pays proches du marché de consommateur ou à l'intérieur même de celui-ci ont eu pour résultat la réexportation à cause du commerce inter entreprise. Malheureusement, cela décourage souvent l'investissement qui devrait apporter de la valeur ajoutée dans les pays producteurs. (Nathan, 2004) Les principaux clientèles malgaches sont les pays européens (France, Allemagne, Espagne, Royaume Uni), les Etats-Unis, les pays de l'Asie du Sud-est (Singapour, Indonésie, Inde); tandis que la Chine, l'Inde et l'Indonésie sont nos principaux concurrents toutefois en utilisant nos essences de haut de gamme pour améliorer la qualité de leur produits. (Raharijaona, 2004) L'Institut National de la statistique publie annuellement des chiffres sur l'exportation mais les données ne sont pas fiables et ne concernent que quelques espèces. Les chiffres disponibles pour la situation des exportations de PMA depuis l'année 2000 montrent une quantité maximale exportée en 2001 et minimale en 2004. Cette situation peut être due à la crise de 2002. ( Institut nationale de la statistique 2006)

c) Normes et certifications: Une certification est nécessaire afin d'authentifier les produits et créer la confiance nécessaire au développement de la filière. Pour pouvoir être exporté et valorisé comme tel, tout produit dit "issu de l'agriculture biologique" doit subir le contrôle et obtenir la certification de conformité aux règles de production biologique. ECOCERT, une société française de contrôle et de certification implantée en Europe et dans 50 pays au monde. Son intervention permet de garantir le respect des normes spécifiques à l'agriculture biologique, est le leader en certification biologique que ces acheteurs exigent. A Madagascar, en plus d'ECOCERT, les exportateurs peuvent également utiliser le Label NATIORA qui certifie que le produit a été à Madagascar et a été obtenu conformément à un cahier des charges précis. Madagascar possède trois labotratoires de vérification: LPN, Laboratoire de l'ESSA et CNaRP.(Andrianarivo 1995; Nathan 2004) Selon AFNOR, à chaque type d'huile essentielle correspond des normes spécifiques sur les caractéristiques organoleptiques et physiques,sur la composition. (Afnor, 1996)

Etapes de certification:

• Traçabilité des produits depuis la collecte jusqu'à l'entreposage, • Analyse des échantillons de produits par des laboratoires partenaires agréés par l'Université Rutgers

(Etats-Unis) pour la certification, • Comparaison des caractères physico-chimiques (organoleptiques, physiques, compositions

chimiques) et microbiologiques par rapports aux normes internationales et aux normes internationales et aux normes mises en place par le label.

• Certification du produit par l'organisme de contrôle.

70

L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) a publié le 10 Février 2004 des lignes directrices pour les bonnes pratiques de culture et de récolte des plantes médicinales qui doivent permettre aux autorités nationales de garantir une production de phytomédicaments durable, sûre, de bonne qualité et sans danger pour la population ou l’environnement. (OMS, 2004) d) Problèmes propres à la filière plantes médicinales aromatiques Malgré le fait que Madagascar possède de très grands atouts pour la production d'extraits de PMA, de nombreux problèmes sont rencontrés dans la filière. Au niveau de la chaîne de production, on peut citer l'exploitation informelle des ressources, le non maîtrise des techniques culturales, le manque de moyens de production et le non respect des normes (manque de professionnalisme du secteur). Et en général, l'offre est insuffisant. Au niveau de l'infrastructure, l'acheminement des produits est irrégulier et le coût d'envoi des produits à l'exportation n'est pas compétitif. Au niveau institutionnel et financier, outre la lenteur administrative et le manque de coordination entre les ministères, l'accès à la propriété foncière pour les producteurs est difficile et les appuis financiers pour la prospection et la promotion des produits sont insuffisants. Et au niveau de la commercialisation, l'énorme manque d'informations sur les tendances du marché international pose un grand problème, ce qui implique la non maîtrise des circuits de distribution extérieure des prix et l'incompétitivité des exportateurs. En plus, la communication avec les clients est difficile. Du fait que le principal débouché est l'exportation, la production est étroitement soumise aux aléas du marché mondial. Au niveau de la consommation, les risques sont dûs à l'automédication qui est favorisée par les faits suivants: • les marchands (ou marchand-producteurs) ne sont pas des personnes spécialisées (même si la loi

existe et exige que seuls les pharmaciens peuvent vendre les médicaments), d'où l'insureté sur la qualité du produit

• la connotation"produit naturel" conduit à l'automédication et à une utilisation abusive. (Andrianarivo 1995; Raharijaona 2004; Rajaonarison 2005)

71

Figure n°32: Circulations et transformations des plantes médicinales aromatiques (Ministère de la

coopération 1995; Andriambelo 1997; Rakotovao et al 1998)

Production

Matières végétales

Agents d'approvisionnement

agents d'extraction

Courtiers

Collecteurs

Exportation

courtiers, agents représentants

Négociants, Importateurs, grossistes de PMA

Sociétes spécialistes dans l'extraction de molécules actives

Sociétés productrices de bases cosmétiques

Sociétés productrices de base de parfums et aromes

Laboratoire d'aromathérapie et phytothérapie

Herboristes

Laboratoire pharmaceutique

Laboratoire cosmétique (marques)

Grande maison de la parfumerie

Laboratoire d'industrie alimentaire

Distribution aux consommateurs

Consommateurs locaux

Courtiers, représentants

HE, extraits végétaux, plantes brutes

Préparations cosmétiques

Compositions parfumés

Préparations aromatiques

Extraits normalisés

Extraits titrés

Plantes brutes

Exploitants Petits revendeurs au publics

72

Chapitre II . Proposition d'exploitation économique de Pterocaulon decurrens

IV.2.1.Situation socio-économique actuelle dans les milieux d'étude Cette partie consiste à effectuer une étude ethnobotanique et ethnomédecine sur les milieux d'étude par le biais d'enquête au près des populations locales (les fiches d'enquête sont données en annexe) afin de comparer les résultats obtenus avec les données bibliographiques. Il s'agit donc de mettre en évidence les états de connaissance et l'utilisation de la plante par les gens.

IV.2.1.1.Résultats d'enquêtes dans la région d'Antananarivo Les enquêtes ont été réalisées dans la commune d'Ambohimangakely et périphérie sur plusieurs types de personnalités: • guérisseurs, matrônes • marchand de "tapa-kazo" • mère de famille, père de famille • commerçants, ouvriers, artisants, ... . Parmi les 300 individus enquêtés, 67% connaissent le Pterocaulon decurrens sous le nom d'"ariandro": 50% l'utilise et 17% la considèrent comme une mauvaise herbe, et 95% des utilisateurs se servent d'elle pour des raisons médicinales et 5% pour d'autres raisons (alimentation bovine pendant l'hiver, ...). Concernant les utilisations médicinales, d'après les gens, l'indication principale est la toux. Mais un nombre non négligeable de personnes l'utilisent pour les maux d'estomac, de même pour la fièvre. D'autres évoquent les indications suivantes: grippe, asthme, maux de tête, hypertension, sorcellerie. Les résultats sont précisés dans le tableau n°23.

IV.2.1.2.Résultats d'enquêtes dans la région de Moramanga Comme dans le cas précédent, des enquêtes auprès de quelques catégories de personnes ont été réalisées dans la commune d'Ambohibary et périphérie. Pour 200 individus, 21% connaissent et utilisent l'"ariandro" pour différentes raisons médicinales: maux de ventre (pour la plupart), maux d'estomac et de foie, maux de tête, plaie, maux de dents, cancers, malnutrition, fièvre jaune, toux. Certaines personnes affirment que les informations qu'elles nous communiquent viennent de médecins. Les résultats sont rangés dans le tableau n°23.

IV.2.1.3. Interprétations et conclusions Dans la commune d'Ambohimangakely, la majorité des gens connaissent Pterocaulon decurrens. Le pourcentage assez considérable des utilisateurs peut être expliqué par le fait que : cette zone est rurale: les pharmacies ou dépositaires de médicaments sont loin et peu nombreux; elle est peuplée: les connaissances se transmettent alors plus vite. Le cas de la commune d'Ambohibary est inversé du précédent: le pourcentage de connaissance de la plante est faible, ce qui peut être due par le fait que la zone en question est assez isolée et moins peuplée. L'"ariandro" est surtout indiquée pour le traitement des maladies de l'appareil respiratoire dans la région d'Antananarivo, pourtant cette indication n'est pas tellement mentionnée dans la région de Moramanga. Cette différence peut s'expliquer par une variation de culture selon la région: les ancêtres pour chaque région ont eu ses expériences et cultures spécifiques. Il est aussi possible que la teneur des molécules responsables de la guérison des toux dans les échantillons de Moramanga est faible. C'est le cas inverse pour les maux de ventre. L'indication commune est le mal d'estomac. En se référant aux données bibliographiques, les indications les plus plausibles sont: maladies de l'appareil respiratoire (toux, grippe, asphyxie, sinusite), maladies de l'appareil digestif (diarrhée, mai d'estomac), soulagement de symptômes (fièvre, maux de tête). Quelques remarques doivent être signalées: • les personnes enquêtées, surtout les guérisseurs, n'avouent jamais leur identité (nom, prénom...),en

majorité, chaque personne connaissant Pterocaulon decurrens mensionne au moins deux indications.

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• chaque maladie mentionnée par les gens englobe quelques types de maladies: "maux de ventre" peut indiquer "diarrhée, ballonnement, ...", "maux d'estomac" peut indiquer "problème de digestion, gastrite..."la plupart des gens ne mentionnent pas le dosage pour la préparation galénique.

Tableau n°23: Synthèse des résultats d'enquêtes ethnomédecines sur Pterocaulon decurrens

n1: Nombre total de personnes enquétées; n2: Nombre de personnes qui connaissent la plante; f: feuille; p.a: partie aérienne(feuille + tige + fleur); r: racine

IV.2.2. Proposition de recettes pour utilisation co urante En combinant les résultats obtenus jusqu'ici, les propositions suivantes peuvent s'avancer. IV.2.2.1.Pour le traitement de la toux : • un pied (partie aérienne + racine) d'environ 20cm (20g environ) est décocté pendant 15 min dans 1l

d'eau, on procède ensuite par l'inhalation de la vapeur se dégageant (evoka): utilisation de la propriété antibactérienne de l'eugénol

• une poignée de tige et de feuille(environ 5g), lavée puis séchée à l'air libre pendant une journée, est décoctée dans 1l d'eau pendant une heure et demi environ (jusqu'à ce qu'il ne reste que la moitié de l'eau), prendre alors une tasse le matin, une tasse le midi et une tasse le soir jusqu'à la guérison: utilisation des propriétés antibactériennes et antiviraux des flavonoïdes.

IV.2.2.2.Pour le traitement de la diarrhée: Accompagnés avec d'autres plantes comme les feuilles de Psidium guayava (Guayavier), quelques feuilles d'"ariandro peuvent être consommées directement ou après décoction: utilisation des propriétés antidiarrhéiques des tanins. IV.2.2.3.Pour le traitement des inflammations ou des plaies: Pour les inflammations internes, les feuilles et tiges d'"ariandro" en décoction peuvent être utilisées. Pour les plaies, on l'utilise en application topique (plante pilée et appliquée sur la plaie): utilisation des propriétés antiseptique et anti-inflammatoire des composés phénoliques. L'abus de consommation est déconseillé à cause de la possibilité de toxicité de certaines substances de la plante. Ces propositions peuvent faire l'objet d'essais cliniques.

A/Kely A/bary n1 300 200 n2 201 42

Maladies indiquées

% par rapport à n2

Synthèse des modes de préparation mode d'utilisation

Toux 52.23 2.38 1 poignée de p.a + feuilles d'oranger + feuilles de romba, dans 1l eau, décoction 2h

voie orale 3 tasses/j jusqu'à guérison et inhalation

Grippe 6.46 0 1 poignet de p.a dans 0.5l eau, décoction 1h inhalation(evoka)

Asthme 6.46 0 p.a + r + fotsy avadika + tsy maty vonoina, décoction 1h

voie orale et inhalation

maux de ventre

1.99 45.23 un pied de 20 cm environ (p.a +r) dans 1l eau, décoction 2h

voie orale

maux d'estomac

11.99 9.52 f + feuilles de kininim-potsy infusion voie orale

maux de foie 1.99 4.76 p.a + anataridrano decoction 1h à chaque soif

fièvre 11.99 9.52 1 poignet de f dans 1l eau, décoction voie orale 3 tasses/j maux de tête 6.96 7.14 f infusion ou f pilée fraîche inhalation ou application

topique autour des yeux maux de

dents 0 4.76 f frais mâcher

cancer 0 7.14 p.a sèche, décoction fièvre jaune 0 4.76 3 pieds de 20 cm environ + bemaimbo +

amberovatry dans 1l d'eau, décoction voie orale, 1l/j pendant 3j

plaie 0 7.14 f pilée fraiche application topique hypertension 4.97 4.76 f décoction 5 min demi tasse × 2/j malnutrition 0 4.76 f pilé frais + suif, chauffés appliquer sur tout le corps sorcellerie 1.99 2.38 selon la manifestation de la maladie (décocter,

brûler...) appliquer à chaque

manifestation de maladie

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IV.2.3. Utilisation agronomique et production de pl ante

IV.2.3.1. Apport d'éléments nutritifs pour le sol Les éléments nutritifs du sols sont constitués de matières minérales et de matières organiques. Les matières organiques est l'une des clés de la santé des sols. Elles apportent beaucoup d'effets bénéfiques sur les propriétés physiques du sol: • accroissement de la stabilité structurale grâce aux activités biologiques des molécules organiques, • augmentation de la perméabilité et de la capacité d'infiltration du sol pour l'eau, • diminution de la cohésion du sol (augmentation de macroporosité), • accroissement de la capacité de maintenir les substances minérales. Et les matières minérales sont les responsables de la fertilité du sol. Grâce à sa richesse en substances organiques et à sa teneur en matières minérales, Pterocaulon decurrens peut garantir un recyclage des éléments nutritifs du sol et peut produire de compost organique.

IV.2.3.2. Estimation d'apports minéraux de Pterocaulon decurrens D'après les données phénologiques, au bout de 4 mois, on peut produire en moyenne 20 plants de 1m de hauteur par mètre carré de terrain, soit en moyenne 5.35kg de matière végétale par mètre carré. En tenant compte des résultats d'étude minérale, une biomasse de Pterocaulon decurrens produit en moyenne par mètre carré, au bout de 4 mois de pousse: 50g d'azote; 10.3g de phosphore; 105.3g de potassium; 24.78g de calcium et 147.13g de magnésium. Les données détaillées sont dans le tableau n°24 Tableau n°24: Apport estimatif de matières minérales de la plante entière pour amendement du sol

Si on effectue de la recolte au mois de juillet et au mois de novembre ( c'est-à-dire 2 fois par an), les quantités annuelles de minéraux fournies par Pterocaulon decurrens sont de l'ordre de: 100g d'azote, 20.6g de phosphore, 210.6g de potassium, 49.56g de calcium et 294.26g de magnésium en une année. Ces valeurs sont comparables avec celles des plantes étudiées ultérieurement pour engrais verts.(Voir annexe)

IV.2.3.3. Domaines d'application possibles Dans un système d'agriculture écologique agroforestière, deux modes d'utilisation de Pterocaulon decurrens sont possibles:

a) Utilisation comme engrais vert: On laisse pousser Pterocaulon decurrens avec un mélange de différentes espèces de légumineuse et de graminée qui sont capables de fixer l'azote atmosphérique (Tephrosia vogelii, Cajanus cajan, Crotalaria pallida, Crotalaria lachnophora...). Les plantes sont ensuite coupées en petits morceaux et enfouies dans le sol. (Figure n°28)

Période Avril à juillet Août à novembre Régions Antananarivo Moramanga Antananarivo Moramanga

Nombre moyen de plants / m2 18.75 18.75 20 20 Masse moyenne d'un plant 250g 250g 300g 300g

quantité de biomasse / m2 4.7kg 4.7kg 6kg 6kg

quantité d'azote / m2 42.5g 43.47g 54.24g 55.5g

quantité de phosphore /m2 11.42g 6.6g 14.58g 8.46

quantité de potassium / m2 69.8g 115.15g 89.1g 147g

quantité de calcium / m2 6.9g 36.66g 8.76g 46.8g

quantité de magnésium / m2 152.75g 105.75g 195g 135g

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b) Exploitation du cycle végétatif de Pterocaulon decurrens Elle consiste en une rotation temporaire entre cultures vivrières et engrais verts (alley-cropping): l'"ariandro commence à pousser vers le mois de février et meurt au commencement de la saison de pluie, ce qui est l'inverse des cas de la plupart des cultures vivrières: manioc, pois bambara, taro, arachide... . Ainsi au mois de décembre, la plante morte verse ses constituants organiques et minéraux au sol et l'enrichit alors, ce qui est favorable pour une nouvelle culture.

c) Mulch: utilisation de résidu d'extraction d'huile essentielle: Les résidus de matière végétale après extraction d'huile essentielle peut être utilisés pour un mulching. En fait, le paillage avec une couverture morte à la surface du sol ou mulching est une pratique anti-érosive qui se place parmi les méthodes les plus efficaces. D'une part, il protège le sol contre l'action des gouttes de pluie donc réduit nettement l'érosion. D'autre part, il freine le ruissellement. En outre, les débris végétaux décomposés améliorent la structure du sol et sa capacité de retention en eau par apport de matières organiques. L'apport estimatif en matière minérale de Pterocaulon decurrens après extraction d'huile essentielle par hydrodistillation est de: 1.7g d'azote, 0.15g de phosphore, 1.13g de potassium, 0.24g de calcium et 0.21g de magnésium par kilogramme de matière végétale. Ces valeurs seraient meilleures si l'extraction se fait par entrainement à la vapeur d'eau.

d) Protection de sol par couverture vivante et production de plante Pour un terrain qui a besoin de jachère pluriannuelle, Pterocaulon decurrens peut servir pour la couverture du sol. Elle peut constituer une couverture permanente afin de jouer un rôle fondamental, non seulement contre la battance du sol par la pluie et la destruction de sa structure de surface, mais aussi dans la modification et l'amélioration de la structure grâce à leur système racinaire (protection du sol contre l'érosion). En effet, dans beaucoup de cas, les plantes herbacées possèdent un pouvoir de défense contre l'érosion hydrique supérieur à celui de la forêt, surtout dans le cas des zones à forte pente (cas de gazonnement des bassins versants). Et comme l'"ariandro" pousse facilement aux bords de route, elle peut servir pour la protection des talus et remblais de routes qui ont tendance à se raviner sous l'action des pluies. Cette technique permet en même temps la production de Pterocaulon decurrens pour des extractions médicinales. Ainsi, il faut prendre soin de la méthode de culture, de la récolte et de la conservation de la plante (Bonneval, 1990): - conduite de culture: il ne faut utiliser aucun compost ni pesticide. Mais il faut de temps en temps de l'éclairci (enlevement des mauvais herbes). - récolte et conservation: avant d'effectuer une récolte, la nature et la quantité de matières nécessaires doivent être bien définies: partie aérienne ou racine, plante à l'état jeune ou non, quantité... Il ne faut pas cueillir au-delà des besoins et il faut respecter la végétation environnante. Selon la chémotype voulue, il faut aussi tenir compte de la période, du milieu de culture et de la phénologie: avant la floraison (mois d'avril), durant la floraison (Mois de juillet et août), après la floraison (mois d'octobre) suivant un calendrier mensuel de récolte. Voici quelques propositions pour la cueillette et la préparation de matériel végétal de Pterocaulon decurrens pour une exploitation semi-industrielle: les racines sont ramassées pendant la période de repos végétatif avant le départ de la végétation: vers le mois de septembre. Elles sont ensuites lavées soigneusement pour être débarassées des débris. les tiges sont coupées au sécateur et les feuilles et les fleurs sont ensuites enlevées à la main. (Rubin, 1988) préparation des plantes et conservation: si on veut traiter de la plante fraîche, il faut que les matériels d'extraction soient près avant la récolte. Mais en général, l'extraction des huiles essentielles se fait sur des matières sèches pour les raison suivantes: - pour la plupart des plantes aromatique, le rendement est meilleur pour les matières sèches, - les matières premières passent par plusieures mains (exploitants) avant d'être traitées. Pour la conservation de la couleur et de la concentration en principes actifs du matériel végétal, le séchage doit se réaliser à une température inférieure à 30°C dans un tunnel chauffant. La masse de matière végétale après séchage doit être environ le cinquième de masse fraîche (l'activité enzymatique cesse pratiquement quand la teneur en eau des plantes est inférieure à 10%). (Rubin, 1988)

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120 m Figure n°33: Organisation spatiale d'un système agro-forestier avec utilisation d'engrais verts (Support de cours DEA Forêt)

IV.2.4. Proposition d'exploitation industrielle

IV.2.4.1. Production d'huiles essentielles Pterocaulon decurrens permet d'obtenir deux sortes d'huiles essentielles: huiles essentielles de partie aérienne et celles de racine. Une méthode d'extraction bien applicable est l'hydrodistillation ou l'extraction par entrainement à la vapeur. La durée nécessaire pour l'extraction est de 5h. Le schéma des matériels est donné par la figure n°29. D'après l'étude phénologique, la disponibilité de la biomasse de l'espèce est donnée par les densités moyennes de 18.75plants/m2 dans les quatre premiers mois de sa plantation et de 20plants / m2 dans les quatre mois suivants. En considérant qu'un plant fournit environ 250g de partie aérienne et 75g de racine au bout de 4 mois de pousse, on peut estimer en moyenne 4kg de partie aérienne et 1.25kg de racine par mètre carrée. Ainsi, au bout de 4 mois, une biomasse sur un terrain de 25 m2 permet de charger: • un alambic de 1000 l avec de la partie aérienne, soit une production de 60g d'huile essentielle, • un alambic de 350 l avec de la racine, soit une production de 125g d'huile essentielle. Et pour une année, il est possible d'éffectuer au moins deux récoltes en juin ou juillet et en novembre ou décembre, par exemple. Une estimation de production d'huiles essentielles par mètre carrée de terrain de biomasse est donnée dans le tableau n°25. Tableau n°25: Estimation de production d'HE de Pterocaulon decurrens

Période Avril - Juillet Août - Novembre

Régions Antananarivo Moramanga Antananarivo Moramanga

Matière végétale

Partie aérienne

Racine Partie aérienne

Racine Partie aérienne

Racine Partie aérienne

Racine

quantité plante/ m2

3.75kg 1.125kg 3.75kg 1.125kg 4.5kg 1.5kg 4.5kg 1.5kg

quantité HE/ m2

2.07g 3.94g 2.25g 1.8g 2.93g 4.5g 2.43g 5.4g

Bananeraie

Cultures associées

Engrais verts Fourrage

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Figure n°34: Alambic pour hydrodistillation de plantes médicinales aromatiques par entrainement à la vapeur d'eau 1-feu; 2-eau, 3-colonne à vapeur d'eau, 4- cuve florale: 4a: trou de charge; 4b: trou de décharge; 4c: robinet de vidange; 4d: plateau 5-colonne à vapeur d'eau + HE 6-col de cygne 7-réfrigérant condenseur: 7a: eau froide; 7b: eau chaude; 7c: colonne en serpentin; 8-essencier: 8a: HE; 8b: eau florale ou hydrolat. IV.2.4.2. Utilisations en parfumerie et cosmétique: (Raoeliarimanana, 1996, Roulier,1990) La formulation d’un produit de parfumerie ou de cosmétique doit tenir compte des caractéristiques organoleptiques agréables ne se dégradant pas rapidement. En plus, elle doit être bon pour la santé (sans effet secondaire). Grâce à leurs compositions (caryophyllène, eugénol...), les huiles essentielles de Pterocaulon decurrens peuvent constituer une matière première pour la fabrication de parfum naturel (eau de toilette, eau de Cologne, parfum ou concentré...): en association avec de l'alcool et d'autres huiles essentielles Elles peuvent aussi s'utiliser pour des recettes de beauté: • crème pour la peau: en association avec les matières grasses et autres matières premières, • lotion florale tonique: tisane préparée par infusion de mélange de plantes fraîches dans l'eau

bouillante pendant 20 min, • masque pour différents types de peau: synergie argile/huiles essentielles • soins de cheveux: shampooing naturel (en association des produits naturels seulement), ou comme

adjuvant d’autres tensioactifs ... IV.2.4.3.Utilisation en phytothérapie (Sofowora, 1996; Adjanohoun et al, 1989; Rubin, 1988) L'étude de la proposition de formes galéniques dépend d'abord des caractéristiques chimiques et pharmacologiques des extraits de plantes. Le mode d’utilisation issue des expériences vécues par les populations utilisatrices doit aussi être considérés. Pterocaulon decurrens peut constituer plusieurs types d'extraits en différentes formes pharmaceutiques:

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• à usage externe: baume, cataplasme, emplâtre, lininement, lotion, marc résiduaire, savon, bain de vapeur...

• à usage interne: tisane, potion, sirop,... • formes diverses: cigarette médicinale, lavement,...

IV.2.4.4.Utilisation en industrie pharmaceutique La plante en question peut servir pour l'extraction de composés phénoliques et de terpénoïdes. Ses huiles essentielles (surtout celles de la racine) peuvent être sources de 2,3,5,6-tétraméthyl-1,4-diméthoxybenzène (produit majoritaire de l'huile essentielle).

Conclusion partielle La filière plantes médicinales aromatiques constitue un avenir non négligeable pour l'économie malgache. La découverte d'un nouveau produit est un facteur important dans le développemnt de cette filère. L'estimation totale de la valeur économique de Pterocaulon decurrens n'est pas possible pour le moment. On n'a mis en évidence que la situation socio-économique actuelle de l'espèce dans les régions étudiées et quelques possibilités d'utilisation qui nécessite encore des études pharmacologiques et des tests cliniques.

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Conclusion générale Pterocaulon decurrens est une plante médicinale aromatique d'origine malagasy. Elle est répartie presque dans toutes les parties de l'Ile. Elle est très abondante de mai en novembre. Son étude sur deux régions distinctes, du mois de Septembre au mois de février, a permis sa valorisation préliminaire. En effet, des résultats sur sa composition chimique générale et l'évolution spatio-temporelle des constituants sont obtenus: • constituants majeurs d'extrait hydroalcoolique et évolution dans le temps et dans l'espace: les tanins

condensés et les leucoanthocyanes sont abondants durant la période d'étude; les polyphénols existent surtout dans l'échantillon d'Antananarivo; les stéroïdes tels les stérols insaturés, les triterpènes, les désoxy-2-sucres et les polysaccharides ne sont absents que parfois; les flavones existent surtout chez la partie aérienne.

• constituants d'huiles essentielles et évolution dans le temps et dans l'espace: que ce soit pour la feuille ou pour la racine, le produit majeur est le 1,4-dimethoxy-2, 3, 5,6-tétraméthylebenzène. D'autres produits sont non négligeables: hydrocarbures terpéniques: caryophyllène, farnésène, aromadendrène, phéllandrène...; produits oxygénés: eugénol, acétate d'eugényle, acétate de bornyle santalol, spathulénol, cadinol, oxyde de caryophyllène, nérolidol et d'autres composés phénoliques, de propriétés pharmaceutiques intéressantes.

• constituants minéraux majeurs: magnésium, potassium, phosphore, azote, calcium. Les données bibliographiques sur la situation socio-économique de l'espèce sont précisées par des enquêtes ethnobotaniques et ethnomédecine, ceux qui permettent les conclusions suivantes: • environ 50% de la population du Fokontany Tsarahasina de la commune rurale

d'Ambohimangakely-Antananarivo et environ 21% de la population de la commune rurale d'Ambohibary-Moramanga connaissent et utilisent Pterocaulon decurrens,

• les indications médicinales courantes sont: toux, diarrhée, inflammations... Ces résultats peuvent servir de bases de données pour établir: • des recettes d'utilisation courante de l'"ariandro" contre les maladies de l'appareil respiratoire, les

maladies de l'appareil digestif, les fièvres et les inflammations... • des méthodes de cultures et d'utilisation agronomiques comme plante de jachère, engrais verts, ... • des stratégies d'exploitation industrielle: production d'extraits simples comme les huiles essentielles

et les extraits hydroalcooliques, fabrication de produits cosmétiques et de parfums, isolement de molécules actives.

Ainsi, comme aucune créature de Dieu ne s'avère inutile, Pterocaulon decurrens considérée par certains comme mauvaise herbe et envahissante présente des potentialités à exploiter. Mais pour aller plus loin dans la valorisation de l'espèce et pour pouvoir réaliser les propositions ci-dessus, de larges études sont ouvertes: • études microbiologiques, cliniques, toxicologiques des extraits de plante, • isolement et extraction de substances pures, études chimiques, pharmacologiques, biologiques et

cliniques des produits isolés, • études écologiques de l'espèce, • études agronomiques: conduite de culture ... Les recherches à réaliser sur Pterocaulon decurrens sont loin d'être achevées, elles constituent plusieurs thèmes et font appel à des études multidisciplinaires.

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ANNEXE I: ENQUETE ETHNOBOTANIQUE ET ETHNOMEDECINE Modèle de fiche d'enquête Fiche n°: Date (date de l'enquête): Prescripteur: Nom: Age: Adresse: Qualité (dans le cadre médicinale ou pharmacopée): Noms vernaculaires: Langues ou ethnies: Localités de l'enquête: Considération: Mauvaises herbes (à mépriser totalement).................................................. Plante pour couverture de sol et pour le bétail (à laisser sur le terrain)........ Plante cultivée ou respectée pour des utilisations médicinales................... Autres: Indications thérapeutiques: Maladies et symptômes: Efficacité du médicament: Effets secondaires: Pour chaque maladie: Parties utilisées: Mode de préparation (opérations pharmaceutiques): Concentration: Quantité de l'organe: véhicules: Dose par prise: Adulte: enfant: Fréquence de la prise et période: Durée du traitement: Mode d'emploi: usage externe: usage interne: Plantes associées: Incompatibilité et/ou effets secondaires (précaution à prendre): Remarques:

Un échantillon de résultat brut Fiche n°15 Date: 26 Février 2006 Prescripteur: Nom: DADILAHY(Rafra); Age: Environ 50 ans Adresse: Qualité : Mpitsabo Noms vernaculaires: "Ariandro" ou "eriandro" Langues ou ethnies: Merina Localités de l'enquête: Marché de Tsarahasina - Ambohimangakely Considération: Mauvaises herbes ....................................................................................... Plante pour couverture de sol et pour le bétail ........................................... Plante cultivée ou respectée pour des utilisations médicinales................... Autres: Indications thérapeutiques: Maladies et symptômes: kohoka, aretin'andoha Efficacité du médicament: mandaitra tsara Effets secondaires: tsy misy Pour chaque maladie: Parties utilisées: izy iray manontolo (raviny, tahony, fakany) Mode de préparation (opérations pharmaceutiques): ampangotrahina atao very sasaka (tambavy) na atao amin'ny rano mafana (evoka) Concentration: Quantité de l'organe: eran'ny tanana, véhicules: rano iray litatra Dose par prise: Adulte: eran'ny kaopy , enfant: tapaky ny kaopy Fréquence de la prise et période: in-telo isan'andro Durée du traitement: mandrampahasitrana Mode d'emploi: usage externe: evoka , usage interne: tambavy Plantes associées: romba, ravimboasary Incompatibilité et/ou effets secondaires: tsy misy

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ANNEXE II :MODALITES DE RECOLTE ET DE SUIVI PHENOLOGIQUE

Modèle de fiche de récolte Fiche n° Date Lieu de récolte: Localité précis dans le village: Météo (pendant une semaine avant la récolte): Moment de la journée: Stade de développement de la plante au moment de la recolte Abondance (nombre moyen /m2 selon les localités): parcelle n°1: parcelle n°2: parcelle n°3: Biotope (selon les localités): Formations végétales: parcelle n°1:.............. parcelle n°2:.......... parcelle n°3..... Stade de développement: parcelle n°1:............. parcelle n°2:......... parcelle n°3......... Etat biologique: feuilles: tiges: fleurs: fruits: racine: Résumé des résultats bruts pour la région de Moramanga

Septembre Octobre Novembre Décembre Janvier Février Mars Date 27 / 09 / 05 09 / 10 / 05 06/11/ 05 10 /12 /05 08/01/06 12/02/06 22 / 03 / 06 Lieu Tanambao Tsarahasina Tsaraha

sina Tsarahasina Tsaraha

sina Tsaraha

sina Ambatomitsan

gana Localités champs

délaissé champs de

manioc champs

de manioc champs de

manioc bords de marais

champs de manioc

tanety

Climat chaud et sec chaud et sec chaud et sec

chaud et humide

chaud et humide

chaud et humide

chaud et semi humide

Moment de la journée

après midi (vers 16h30)

après midi après midi (vers 15h30)

après midi (vers 14h)

après midi (vers 16h)

stade de développe

ment

plantes grandes (0.5 à

1.25m de hauteur)

plantes grandes (0.5 à

1.25m de hauteur

certaines fanées, majorité, dans les vallées,

verte

plantes fanées à haute

altitude, vertes à basse altitude

plante morte

jeunes pousses,

0.5 à 15cm de hauteur

plantes jeunes et grandes 10

à 40cm de hauteur

abondance moyenne

20 plants/m2 20 plants/m2 20 plants / m2

15 plants/m2 12plants fanés/m2

8 plants/m2 10 plants/m2

Biotope savane arbustive ou

pseudo -steppe

herbacée

culture vivrière avec

herbes

culture vivrière avec

herbes

culture vivrière avec herbes

herbes culture vivrière à

l'état jeune (à haute altitude)

culture vivrière, savane

arbustive ou pseudo-steppe

herbacée Feuilles

peu, petite peu, petite peu,

petite, majorité fanée

très peu, petites, fanées

- assez grandes,

vertes avec taches grenats

nombreuses et grandes,

vertes avec taches grenats

Tiges dures dures dures dures, certaines fanées

fanées petites, molles

assez dures

Fleurs beaucoups, dures

beaucoup, dures et

décomposées

beaucoup, décompo

sées

beaucoup, décomposées

fanées aucun aucune

Fruits peu beaucoup beaucoup beaucoup - aucun aucun

Racines dures, volumineuses

dures, volumineuses

dures, grandes

dures, grandes

fanées molles, petites

moyennement dures

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Résumé des résultats bruts pour la région d'Ambohim angakely-Antananarivo

ANNEXE III . DETAILS EXPERIMENTAUX D' EXTRACTION HYDROALCOOLIQUE (Bruneton, 1993)

Préparation du matériel végétal Si possible, après la recolte, les échantillons doivent tout de suite être préparés pour les analyses. Matériels nécéssaires: Etuve aérée ou tunnel chauffant, balance de précision, broyeur. Séchage et broyage: Pour la conservation de la couleur et de la concentration en principes actifs du matériel végétal, il faut procéder à un séchage à température inférieure à 30°C dans un tunnel chauffant (ou dans une étuve aérée). La masse de matière végétale après séchage doit être environ le cinquième de masse fraîche. La matière ainsi obtenue est facile à broyer (cassable) et conservable. Le matériel végétal pour analyse est donc sous forme de poudre.

Extraction hydroalcoolique au soxhlet: Produits nécéssaires: Eau distillée, éthanol Matériels nécéssaires: Ballon, chauffe-ballon, soxhlet, cartouche, réfrigérant, pierre ponce, balance de précision,évaporateur rotatif. Mode opératoire: Peser la poudre végétale et la mettre dans le cartouche, Placer le cartouche dans le soxlet, Peser le ballon avec les grains de pierre ponce, Mettre le solvant dans le ballon, Monter le soxlet avec le ballon, verser du solvant dedans jusqu'au premier siphonage, Monter le refrigérant avec le soxlet, commencer à chauffer.

Mois de novembre Mois de janvier Mois de février Date 01/ 11/ 05 07 / 01/ 06 26 / 02/ 06 Lieu Ambohibary (village sur RN

44) Ambohibary à Marovoay (sur

RN 44) Ambohibary (village sur RN 44)

Localités Champs (arachide, manioc); tanety

Champs (arachide, manioc); tanety

Champs (arachides, manioc, taro, pois bambara)

Climatologie Chaud et sec pluie fréquente pluie fréquente Moment de la

journée midi (11h à 13h) après midi (vers 14h) après midi (vers 16h30)

stade de développement

plante vieille plante morte en majorité jeune pousse, plantes jeunes (0.5 à 20cm de hauteur)

abondance moyenne

15 plants /m2 1 plants verts/ 5m2 10 plants fanés/m2

7 plants /m2

Biotope culture vivrière à l'état vieu, savane arbustive ou

pseudo-steppe herbacée

savane arbustive ou pseudo-steppe herbacée

culture vivrière à l'état jeune, savane arbustive ou pseudo-

steppe herbacée Feuilles petites et peu petites et peu pour plantes

encore vertes grandes, vertes avec taches

grenats et nombreuses

Tiges vertes et dures - vertes et molles pour jeunes pousses, assez dures pour les

grandes Fleurs la minorité est balnche et

dure - aucune

Fruits beaucoup - aucun

Racines grandes, vertes et dures - vertes, pâles et molles pour jeunes pousses, assez dures

pour les grandes

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Effectuer l'extraction pendant six heures; Mesurer le volume du solvant contenant l'extrait, Enlever le solvant en montant le ballon contenant l'extrait hydroalcoolique à l'évaporateur rotatif; Peser le ballon avec le résidu sirupeux qui constitue l'extrait.

Extraction hydroalcoolique à reflux: Produits nécessaires: eau distillée, ethanol, Matériels nécessaires: ballon, chauffe-ballon, réfrigérant, balance de précision, entonoire, papier filtre, cristallisoire Mode opératoire: peser la poudre végétale, mettre quelques grains de pierre ponce dans le ballons, puis y verser l'échantillon puis le solvant, monter le réfrigérant avec le ballon, chauffer pendant une heure, laisser refroidir, peser le cristallisoire pour accueillir le filtrat hydroalcoolique, filtrer le contenu du ballon en rinçant le ballon avec le solvant, mesurer le volume du solvant contenant l'extrait, faire évaporer le solvant au bain marie, peser le résidu sirupeux obtenu. Remarque:La quantité de matière végétal, les dimentions des matériels utilisés et la composition du solvant (volume d'eau et volume d'éthanol) dépend de la quantité et du type d'extrait que l'on veut préparer.

ANNEXE IV: SCREENING PHYTOCHIMIQUE Matériels nécéssaires pour les screenings : Quelques verreries : tubes à essai, béchers, erlenmeyers, ballons, cristallisoires, entonnoirs, compte goutte, pipettes, réfrigérant , ampoules à décanter, bagette agitateur. Appareils de chauffage: plaque chauffante, chauffe ballon, étuve, agitateur magnétique. Autres : papier filtre, papier Whatmann, papier pH, polishman, règle graduée, coton

Screening des polysaccharides Caractères physico-chimiques: Le test est basé sur la propriété des polysaccharides à former des précipité colloïdaux avec l'alcool. Produits nécessaires: Ethanol, eau distillée. Mode opératoire: Avec 5g de poudre, préparer un décocté. Filtrer. Additioner au filtrat 3 volumes d'alcool. La formation de précipité indique la présence de polysaccharides. Screening des hétérosides cyanogènes : Caractères physico-chimiques : Le test, appelé test de Grignard, consiste à hydrolyser les hétérosides cyanogènes dans la cendre pour avoir un composé carbonylé et un acide cyanhydrique. Cet acide sera détecté par la variation de la coloration du papier Whatmann, iprégné de solution de picrate de sodium (une coloration rouge indique la présence de HCN) Produits nécessaires : Chloroforme, Picrate de sodium (5g de carbonate de sodium+ 0.5g d’acide picrique + 100ml d’eau) Mode opératoire : Mettre dans un erlenmeyer 3g de poudre végétale. Ajouter 1ml d’eau puis 1.5ml de chlorofotme ,agiter le mélange et boucher l’erlenmeyer. Couper une bande de papier Whatmann et le tremper dans la solution de picrate de sodium. Sécher le papier Whatmann à l’air puis le mettre dans l’erlenmeyer bouché. Laisser l ’ensemble reposer pendant 3 heures et observer la couleur du papier: si le papier rougit, les hétérosides cyanogènes sont présents.

Screening des flavonoides et leucoanthocyanes : Caractères physicochimiques: Sous l’action d’acide, en présence de catalyseur, les flavonoïdes forment des composés de couleur caractéristiques. Le principe des tests est basé sur les réactions suivantes:

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Réaction de Wilstater sur le Kampférol (test des flavonoïdes) HCl / Mg H+ -H2O Réaction de Bate-Smith sur un leucoanthocyane (test des flavonoïdes) HCl / ∆ -H+ (Hamon et al.- 1990) Produits nécéssaires : Acide chlorhydrique concentré , Tournures de magnésium , Ether de pétrole, Ethanol 80%, Alcool isoamilique. Mode opératoire : Dans un cristallisoire de 100 ml, mettre un volume d’ extrait hydroalcoolique équivalent à 2g de poudre végétal. Evaporer à sec au bain marie. Après refroidissement, ajouter 7,5 ml d’ ether de pétrole et mélanger à l’aide d’ un polishman. Enlever l’ether par décantation puis sècher le résidu au bain marie. Ajouter 15 ml d’ethanol 80% et agiter. Répartir la solution obtenue en fractions égales dans 5 tubes à essai numérotés : Tube n°1: témoin, Tube n°2: réaction de Wilstater : ajouter 0,5ml d’acide chlorhydrique concentré et 3 tournures de magnésium. Après 10 min observer la coloration: rouge indique présence de flavones, rouge à pourpre indique présence de flavonols et rouge violacé indique présence de flavanones et flavonols Tube n°3: réaction de Wilstater avec de l’ alcool : ajouter 0,5 ml de HCl concentré + 0,5 ml de d’eau distillée + 3 tournures de Mg + alcool isoamilique. Une coloration rouge indique la présence de flavone et la coloration pourpre la présence de flavonols. Tube n°4: Réaction de Bate Smith : ajouter 0,5 ml de HCl concentré, porter le mélange au bain marie et laisser refroidir. Une coloration rouge violacée indique la présence de leucoanthocyanes. Tube n°5: Additionner 0.5ml de HCl concentré à froid, une coloration rouge indique la présence d'anthocyanes.

Screening des tanins et polyphénols : Caractères physicochimiques: La déctection sen base sur la réaction de précipitation des tanins avec la gélatine. Produits nécessaires : Gélatine 1%, Chlorure de sodium, Chlorure ferrique, Methanol. Mode opératoire : dans un cristallisoire de 100ml, mettre un volume d’extrait hydroalcoolique équivalent à 3g de poudre végétal. Evaporer à sec et ajouter au résidu 15 ml d’eau chaude, puis filtrer. Ajouter 4 gouttes de NaCl 10% dans le filtrat obtenu et repartir le mélange dans 4 tubes à essai numerotés : Tube n°1 : témoin, Tube n°2 : ajouter 5 gouttes de gélatine 1%, l'apparition de précipité indique la présence de polyphénol, Tube n°3 : ajouter 5 gouttes de gélatine salée 1% (gélatine 1% +NaCl 10%, 50/50 v/v), l'apparition de précipité indique la présence de tanins.

OHO

O

OH

OH

OH

HO

OH

OH

O

OH

HO

OH

OH

O

OH

H+

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HO

OH

OH

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OH OH

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OH OH

OH

OH

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H

H +

O

OH

O

OH

OH

HO

OH H

OH

OH

O

HO

OH

OH

OH

O

+

Leucopélargonidol Ion pélargonidol rouge foncé

Kampférol Ion pélargonidol rouge foncé

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Tube n°4 : ajouter 5 gouttes de FeCl3 en solution méthanolique à 10%, une coloration bleu vert indique la présence de tanins condensés (catéchiques ou flavanols-3 condensés et leucoanthocyanes ou flavanediols-3,4). Screening des anthraquinones : Caractères physicochimiques: La manipulation consiste à extraire les anthraquinones dans le benzène , et à observer la réaction entre l’extrait benzénique et l’ammoniaque Produits nécéssaires : Benzène pur, Ammoniaque, Mode opératoire : Dans un cristallisoire de 100ml, mettre un volume d’ extrait hydroalcoolique équivalent à 3g de drogue.Evaporer à sec puis ajouter au résidu 15ml d’eau distillée, mélanger à l’aide d’un polishman. Filtrer puis ajouter au filtrat 5ml de benzène et agiter. Mettre le mélange dans un ampoule à décanter et recueillir la phase supérieure benzénique dans un bécher. Ajouter à cette phase benzénique 3ml d’ammoniaque et agiter. Mettre le mélange dans un ampoule à décanter et recueillir la phase inférieure ammoniacale dans un bécher, observer la couleur de cette phase, si c'est rouge violacée, les quinones sont présents. Screening des triterpènes et stérols insaturés : Caractères physicochimiques: La manipulation est basée sur l’ action de l’acide sulfurique sur les terpènes et les stéroïdes donnant une coloration caractéristique. Produits nécéssaires : Anhydride acetique, Acide sulfurique concentré, Mode opératoire : Dans un cristallisoire de 100 ml, mettre un volume d’extrait hydrolyque équivalent à 5g de drogue. Evaporer à sec au bain marie. Après refroidissement ajouter 10ml d’ether de petrole au résidu ,bien mélanger à l’aide d’un polishman. Enlever l’ether de petrole après décantation puis sècher le résidu au bain marie. Ajouter ensuite 5ml de chloroforme et bien mélanger à l’ aide d’un polishman. Laisser reposer le mélange. Prélever la phase chloroformée ,y ajouter quelques gouttes de sulfate de sodium. Répartir le mélange dans 3 tubes à essai : Tube n°1 : témoin , Tube n°2 : Test de Liebermann Burchard: additionner 3 à 4 gouttes d'acide acétique puis 3 à 4 gouttes de H2SO4 concentré. Après 1 heure , si la coloration est pourpre, les terpénoïdes existent, si c'est violet ou bleu-vert, les stéroïdes sont présents. Tube n°3: test de Salkowski : verser lentement 1ml d’acide sulfurique en prenant soin que le tube soit incliné de 45° , l'apparition de couleur rouge après 30mn indique la présence de stérols insaturés. Tube n°4: test de Badjet Kedde: Additionner quelques grains d'acide picrique, une coloration rouge indique la présence de stéroïdes lactoniques, Tube n°5: Test Keller Killiani: Ajouter quelques gouttes de FeCl3 10% puis quelques gouttes d'acide acétique glacial. Incliner ensuite le tube de 45°. Si l'anneau de séparation des deux phases est rouge pourpre, il y a du désoxy-2-sucre.

Screening des saponines : Caractères physicochimiques: Les saponines sont des hétérosides à génines triterpéniques ou stéroïdiques, soluble dans l’eau en formant une solution moussante après agitation. La détection des saponines se repose sur la mesure de la hauteur de la mousse persistante après agitation du mélange eau-cendre. Produit nécéssaire : Eau distillée Mode opératoire : Mettre 1g de drogue dans un tube à essai, Ajouter 10ml d’eau distillée, Agiter le mélange pendant 30s, mesurer l'hauteur t0 de mousse formée, laisser reposer pendant 30mn, Mesurer ensuite la hauteur t1 de la mousse restante ; le test est positif si elle atteint 3cm. Screening des alcaloïdes : Caractères physicochimiques: Les alcaloïdes sont des substances organiques azotées basiques. Ils forment avec les acides forts des sels cristallisés (chlorhydrates, sulfates...).Ils se combinent aussi facilement avec des hydrates de métaux lourds(Bi, Hg, ...), leur permettant ainsi d'adopter une structure d'ammonium quaternaire. Réaction [1]: réaction de Valser-Mayer (test des alcaloïdes)

HgCl2 + 4KI K2(HgI4), tétraiodomercurate de potassium + 2KCl Hg 2HgI4

2- + 3OH- + NH O N+ ; 8I2- précipité + H2O Hg jaunâtre

89

Produits nécéssaires : Réactif de Mayer : 1.35g de chlorure de mercure(II) +5g d’ iodure de potassium +94ml d’ eau distillée, Réactif de Dragendorff : solutionA=1.7g de nitrate de bismuth +20g d’ acide tartrique + 30ml d’eau distillée solution B=16g d’ iodure de potassium + 40ml d’ eau distillée, Réactif de Wagner :1.27g d’ iode +2g d’ iodure de potassium +50ml d’ eau distillée, Acide chlorhydrique à 5% et acide chlorhydrique 2N. Chlorure de sodium. Mode opératoire : Macération chlorhydrique : Dans un tube à essai, mélanger 2.5g de drogue avec 10ml de HCL à 12 % et agiter. Macérer pendant 15 min. Filtrer sur coton et repartir le filtrat obtenu dans 4 tubes à essai numerotés : le tube n°1 sert de témoin, dans le tube n°2 ajouter 5gouttes du réactif de Wagner, dans le tube n°3 : 5 gouttes du réactif de Mayer et dans le tube n°4 : 5 gouttes du réactif de Dragendorff Observer les réactions dans chaque tube. L'apparition de précipité indique que le test est positif. Test avec l’extrait hydroalcoolique: Dans un cristallisoire de 100ml, mettre un volume d’extrait hydroalcoolique équivalent à 12.5g de poudre végétale. Evaporer à sec l’extrait hydroalcoolique au bain marie jusqu’à obtention de résidu de consistance sirupeuse. Ajouter au résidu obtenu 5ml de HCl 2N puis porter le mélange à ébullition tout en agitant avec une baguette agitateur pendant 5mn. Refroidir le mélange puis ajouter 0.25g de NaCL. Filtrer et rincer le résidu avec un volume suffisant de HCl 2N pour ramener le filtrat à 5ml. Répartir le filtrat à fraction égale dans 4 tubes à essai numerotés et refaire les tests avec les 3 types de réactifs.

Production de médicament à partir d'extrait de plan te

si positif

evaluation pharmacologique du

médicament

fractionnement et essais

biologiques

tests in vivo

essais cliniques

standardisation de l'extrait

tests de sureté et de

toxicité

Isolement de constituants bioactifs

si positif

Evaluation de cytotoxicité

Elucidation de structure

nouvelles structures

investigation phytochimique

séléction d'espèces

Analyse ethnobotanique et chemotaxonomique

Enquêtes ethnobotaniques

Données bibliographiques

Utilisation de la plante

analyse des données de la litteratures

selection de matériel végétal

Extractions

Tests in vitro

Décision sur l'utilité d'un test in vivo

si négatif

90

ANNEXE VI: EXTRACTION D'HUILES ESSENTIELLES Préparation du matériel végétal: Après être séchées comme dans le cas de la préparation pour extraction hydroalcoolique, les matières végétales sont coupées en morceaux pour faciliter le chargement du ballon et pour favoriser l'entraînement par la vapeur des constituants volatils.

Extraction: Produits nécessaires: eau distillée, eau du robinet, Matériels nécessaires: ballon de 2l ou plus, chauffe ballon, essencier, réfrigérant, pierre ponce, seringue.(cf planche appareillages) Mode opératoire: Charger le ballon contenant quelques grains de pierre ponce et initialement rempli d'eau distillée à moitié par 200 à 400g de matières végétales. Monter l'essencier puis le réfrigérant. Porter à ébullition pendant 3 à 6 heures (ou plus selon la plante). Retirer soigneusement l'huile essentielle de l'essencier à l'aide du seringue.

ANNEXE VII: ETUDES EN CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE

Appareillage L'appareillage est constitué d'un chromatographe complet avec ses accessoires (cf planche d'appareillage): circuit gazeux: gaz vecteur (dihydrogène), bouteilles de gaz, raccordsdétenteurs circuits électriques: chambre d'injection, four à colonne, détecteur, enregistreur. accessoires: tube à hémolyse, seringues d'injection

Mode opératoire: Pour l'injection sous forme liquide, l'échantillon est dissout dans un solvant apolaire (hexane) dans le tube à hémolyse. Remplir l'aiguille de la seringue avec le solvant. Faire remonter cette petite quantité de solvant et prendre la quantité voulue de l'échantillon (1 à 1.5µl). Avant d'introduire l'aiguille pleine d'échantillon dans l'injecteur, remonter complètement l'échantillon dans le corps de seringue.(Lavoue, 1976)

ANNEXE VIII: ETUDE EN COUPLAGE CPG/SM

Appareillage: Le détecteur de CPG est échangé par une chambre d'ionisation suivi d'un détecteur et d'un enregistreur. (cf planche appareillage)

Mode opératoire: L'opération est exactement comme dans le cas de CPG.

Traitements informatiques des résultats et comparai son avec des spectres de référence La gestion informatisée d'un spectre de masse est donnée par l'organigramme suivant: (Berthou, Prost, 1986) Les spectres sont enregistrés dans un ordinateur muni d'un logiciel de spectre de masse, d'où on peut imprimer chaque spectre de l'échantillon superposé à un spectre de référence. Les spectres imprimés sont ensuites vérifiés dans une ou des bibliothèques.

Appareil CPG/SM

interface (préprocesseur

ordinateur avec un support mémoire (disque à grande capacité)

Ecran

Disques

Imprimante

91

Identification des spectres: résultats obtenus par traitement informatisé ajouté de recherche dans une bibliothèque

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 9 .1 1 8 to 9 .2 8 1 m in . : S Y L V IA 4 .D (+ ,* )

5 15 5

6 9 7 7

7 9

9 1

1 0 41 0 6

1 2 0

1 3 5

1 5 0

1 6 5

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 9 8 6 6 : B e n z e n e , 2 -m e th o x y -1 ,3 ,4 -t rim e th y l- (* )

2 83 9 5 15 3 6 5 7 77 9

9 1

1 0 51 0 5 1 1 9

1 3 1

1 3 5

1 4 8

1 5 0

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 4 7 5 (1 1 .6 4 2 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

3 4

4 4

6 5 7 7

9 1

1 0 51 1 9

1 3 31 3 4

1 4 9

1 6 4

1 8 6 2 6 1

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 1 3 5 1 2 : 1 -Is o p ro p y l-2 -m e th o x y -4 -m e th y lb e n z e n e (* )

4 1 6 5 7 7

9 1

1 0 5

1 1 9

1 3 41 3 5

1 4 9

1 6 4

pic n°1: 8.71min

pic n°2: 11.66 min

92

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 6 8 4 (1 6 .1 0 7 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

3 9

4 4

5 5

6 5

7 7

8 9

9 11 0 3

1 1 5

1 2 1

1 3 1

1 4 7

1 4 9

1 6 4

1 8 6

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 0 1 8 0 1 9 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 6 7 8 4 7 : E u g e n o l (* )

3 9 5 15 5

6 5

7 7

9 1

9 4

1 0 3

1 1 5

1 2 11 3 1

1 4 7

1 4 9

1 6 4

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 1 6 .1 5 9 to 1 6 .2 0 0 m in . : S Y L V IA 4 .D (+ ,* )

5 5

6 9

7 9

8 1

9 3

1 0 6

1 2 1

1 2 2

1 3 4

1 4 8 1 6 2

1 6 31 8 01 9 01 9 5

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 6 5 7 7 2 : .b e ta . -P h e lla n d re n e (* )

2 82 9

4 1

5 3

6 8

7 7

8 1

9 3

1 0 71 2 1

1 2 2

1 3 6

pic n°3: 16.11 min

Pic n°4: 18.61min

93

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 8 2 4 (1 9 .0 9 8 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

3 8

4 1

5 5

6 9

7 9

9 3

9 4

1 0 5

1 1 9

1 3 3

1 4 71 4 9

1 6 11 7 5 1 8 9

2 0 4

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 3 9 4 9 : C a ry o p h y lle n e (* )

2 7

2 9

4 1

5 5

6 9

7 9

9 3

9 5

1 0 51 2 0

1 3 3

1 4 8

1 5 0

1 6 1

1 7 5

1 8 9 2 0 4

2 0 5

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 1 9 .3 7 6 to 1 9 .7 4 0 m in . : S Y L F E U IL .D (* )

4 15 3 6 5

7 7

9 1

1 0 51 1 91 3 6

1 4 9

1 6 4

1 7 9

1 9 4

2 6 2

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 1 3 3 8 : B e n z e n e , 1 ,4 -d im e th o x y -2 ,3 ,5 ,6 -te tra m e th y l- (* )

2 7 3 9 5 36 5 7 7

9 11 0 5 1 2 1

1 3 6 1 5 1

1 6 4

1 7 9

1 9 4

Pic n°5: 19.1min

Pic n°6: 19.71min

94

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 1 7 .5 6 5 to 1 7 .6 0 5 m in . : S Y L V IA 4 .D (+ ,* )

5 35 5

6 7

8 0

9 3

1 0 8

1 2 2

1 3 7

1 4 8

1 6 2 2 0 5

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 7 7 1 4 : S a n ta lo l (* )

1 6

1 8

4 1

4 3

5 5 7 99 1

9 3

1 0 7

1 2 1

1 3 41 4 5 1 5 91 7 4 1 8 7 2 0 22 0 7 2 2 0

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 8 8 9 (2 0 .4 8 8 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

4 44 4

6 7

8 0

9 3

1 0 71 2 1

1 3 61 4 7

1 6 1 1 8 61 8 9 2 0 4 2 6 2

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 3 9 7 0 : .a lp h a . -C a ry o p h y lle n e (* )

2 9

4 1

5 5 6 7

8 0

9 3

1 0 7

1 2 1

1 3 6

1 4 7

1 6 11 7 51 8 92 0 4

Pic n°7: 20.49min

Pic n°8: 21 .46 min

95

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 2 4 .8 7 5 to 2 4 .9 1 4 m in . : S Y L V IA 1 .D (+ ,* )

5 5

7 3

9 4

1 0 5

1 2 21 4 71 6 4

1 7 9 2 0 7 2 6 22 8 1 3 2 4

3 4 0

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 1 3 5 2 2 : B e n z e n e , (2 ,2 -d im e th y lp ro p o xy )- (* )

4 3

5 5 7 0

9 4

1 0 7 1 4 9

1 6 4

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 1 0 0 (2 4 .9 9 7 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

3 7

4 3

5 56 9

7 9

9 3

9 51 0 9

1 2 1

1 3 5 1 4 9 1 6 11 6 3 1 7 71 8 6 2 0 5

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 7 7 0 1 : C a ryo p h y lle n e o x id e (* )

3 6

4 3

5 5

6 9

7 99 3

9 51 0 9

1 2 1

1 3 81 4 9 1 6 1

1 6 31 7 7

1 8 7 2 0 5 2 2 0

Pic n°9: 21.84min

Pic n°10: 22.31min

96

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 1 4 8 (2 6 .0 2 3 m in ): S Y L F E U IL .D (* )

3 6

4 4

5 9

6 9 8 19 3

1 0 71 2 1

1 3 3 1 4 71 4 9

1 6 1

1 7 61 8 6 2 0 4

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 3 0 8 6 3 : N -A c e ty l-2 -p ro p o x y a m p h e ta m in e (* )

4 4

5 7 6 5

8 6

9 11 0 7

1 1 91 3 4

1 4 7

1 4 9 1 6 4

1 7 6

1 9 2 2 2 0 2 3 5

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 2 2 1 (2 6 .5 5 4 m in ): S Y L V IA 1 .D (* )

5 3

5 5

7 9

9 1

1 2 1

1 3 5

1 5 0

1 7 5

1 8 9

2 0 7 2 8 1 3 2 5

3 4 0

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 9 8 9 4 : C y c lo o c te n e , 3 -(1 -m e th y le th e n y l)- (* )

2 7

4 1

6 7

7 9

9 3

1 2 1

1 3 5

1 5 0

Pic n°11: 22.73min

Pic n°12: 23.04

97

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 2 6 .0 7 2 to 2 6 .1 4 9 m in . : S Y L V IA 1 .D (+ ,* )

5 3

5 5

9 19 1

1 1 9

1 3 3

1 4 7

1 7 5

1 8 9

2 0 4

2 6 2 2 8 1 3 2 5

3 4 0

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 3 9 2 8 : N a p h th a le n e , d e c a h y d ro -4 a -m e th y l-1 -m e th y le n e -7 -(1 -m (* )

2 8

4 1 5 5

9 11 0 5

1 1 9

1 3 3

1 6 1

1 7 5

1 8 9

2 0 4

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 2 9 6 (2 8 .0 0 2 m in ): S Y L V IA 1 .D (* )

5 5 7 7 9 1

1 0 4 1 3 1

1 4 9

1 6 4

2 0 6 3 4 0

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 7 0 0 2 5 : P h e n o l, 2 -m e th o x y -4 -(2 -p ro p e n y l)-, a c e ta te (* )

4 3

5 5 7 7 9 11 0 3 1 3 11 4 9

1 6 4

2 0 6

2 0 8

Pic n°14: 25 min

Pic n°13: 24.52 min

98

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 9 8 8 (2 3 .1 1 0 m in ): S Y L V IA 5 .D (* )

5 3

5 7

6 9

8 5

9 3

1 0 51 0 7

1 2 1

1 2 9

1 3 71 5 0 1 8 7

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 6 9 4 8 1 : 2 ,6 -O c ta d ie n -1 -o l, 3 ,7 -d im e th y l-, a c e ta te , (Z )- (* )

2 62 7

4 1

5 36 5

6 9

8 0

9 3

1 0 51 0 7

1 2 11 3 61 3 6

1 5 4

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 0 8 5 (2 5 .0 7 6 m in ): S Y L V IA 4 .D (* )

5 5

6 7

6 9

8 3

9 19 6 1 0 61 2 2 1 3 4

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 0 1 5 0 1 6 0 1 7 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 1 4 1 7 6 : 3 ,7 -D e c a d ie n e , 2 ,9 -d im e th y l- (* )

2 9

4 1

4 3

5 5

6 76 9

8 3

9 59 61 1 0

1 2 11 2 3

1 5 1 1 6 6

Pic n° 15: 25.5 min

Pic n° 16: 26.03 min

99

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 1 1 8 (2 5 .7 5 7 m in ): S Y L V IA 5 .D (* )

5 5

7 7

8 3

1 0 51 1 5 1 3 61 5 01 8 7 2 3 3 2 6 3

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 6 8 8 : t ra n s -4 ,4 -D im e th y l-2 -h e x e n e (* )

1 5

2 7

4 1

5 5

6 9

8 3

9 71 1 2

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 3 3 .0 0 2 to 3 3 .1 3 8 m in . : S Y L V IA 1 .D (* )

5 9

8 1

9 1

1 0 5 1 3 3

1 3 6

1 6 1

1 7 5

1 8 9

2 2 2 2 6 22 8 1

3 2 63 4 0

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 6 9 9 2 0 : N a p h th a le n e , 1 ,2 ,4 a ,5 ,8 ,8 a -h e x a h y d ro -4 ,7 -d im e th y l-1 (* )

4 1

5 5 8 1

9 11 0 51 3 3

1 4 7

1 6 1

1 8 92 0 4

Pic n°17: 26.8 min

Pic n°18: 27.2 min

100

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 3 6 0 (3 0 .6 7 4 m in ): S Y L V IA 4 .D (* )

5 15 5

6 56 9

7 7

9 4

1 0 6 1 1 61 2 2

1 3 7

2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 1 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 6 5 8 1 6 : .a lp h a .-P h e lla n d re n e (* )

2 7 4 15 15 5

6 5

7 7

8 9

9 3

1 0 31 0 5 1 1 71 1 9

1 3 6

5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 3 1 .7 4 7 to 3 1 .8 2 5 m in . : S Y L V IA 1 .D (+ ,* )

5 9

7 3

9 3

1 1 9

1 4 91 6 1

1 8 92 0 42 2 1

2 8 1

2 8 33 2 4

3 2 6

3 8 23 9 8

5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 7 0 6 1 9 : G u a io l (* )

4 1

5 9

8 1

1 0 7

1 1 9

1 4 9

1 6 1

1 8 92 0 4

2 2 2

Pic n°19: 27.59 min

Pic n° 20: 27.84 min

101

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eA v e ra g e o f 3 3 .0 2 2 to 3 3 .2 5 3 m in . : S Y L V IA 1 .D (* )

5 96 9

9 1

1 0 5 1 3 31 3 6

1 6 1 1 8 9

2 0 4

2 2 2 2 6 22 8 1

3 2 63 4 0

4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

2 0 0 0

4 0 0 0

6 0 0 0

8 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 3 9 3 6 : .d e lta . -S e lin e n e (* )

4 1

5 5 8 1

9 11 0 51 3 3

1 4 7

1 6 1

1 8 9

2 0 4

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 5 8 3 (3 3 .5 4 3 m in ): S Y L V IA 1 .D (* )

5 9

7 3

9 1 1 0 9

1 2 2

1 4 9

1 6 4

1 8 92 0 7

2 8 13 2 63 4 0

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 2 8 2 0 1 : 2 -N a p h th a le n e m e th a n o l, d e c a h y d ro -.a lp h a . , .a lp h a . ,4 a (* )

1 8

4 1

5 9

8 1 9 5

1 0 8

1 2 2

1 4 9

1 6 4

1 8 92 0 42 2 2

Pic n°21: 28.65 min

Pic n°22: 34.13 min

102

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c eS c a n 1 7 9 2 (3 7 .5 7 7 m in ): S Y L V IA 1 .D (* )

5 4

5 7

8 2

9 6

1 1 51 4 71 6 4 2 8 1

3 4 13 5 4

2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 2 0 0 2 2 0 2 4 0 2 6 0 2 8 0 3 0 0 3 2 0 3 4 00

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

m / z -->

A b u n d a n c e# 7 1 1 8 9 : O x ira n e , te t ra d e c y l- (* )

2 9

4 1

5 5

8 2

9 6

1 2 31 3 8

1 5 2 2 2 2

ANNEXE IX: STRUCTURES DES CONSTITUANTS IDENTIFIES POUR LES HUILES ESSENTIELLES DE PTEROCAULON

DECURRENS

Hydrocarbures Monoterpènes

β-ocimène α-terpinène β-terpinène α-phéllandrène β-phéllandrène

Pic n° 23: 37.15 min

3-(1-méthyléthenyl) cyclooctène

2,9-diméthyle-3,7-décadiène p-cymène

103

Sesquiterpènes

H

H

H

H

H

H

β-farnésène γ-muurolène α-muurolène ∆-sélinène

HH

H

H

ar-curcumène β-caryophyllène α-humulène aromadendrène

H

H

HH

alloaromadendrène δ-cadinène β-cadinène

H

4a-méthyle-1méthyléthylène-7(décahydronaphtalène)

trans-4,4-diméthylhex-2-ène

4,7-diméthyle-1,2,4a,5,8,8a-hexahydronaphtalène

Autre hydrocarbure:

β-bourbonène

104

Produits oxygénés Ethers

H

O

H

O

O

O

Oxyde de caryophyllène Epoxyde d'humulène Tétradécyloxyrane Anisole

O

O

O

O

CH3H3C

H3C

O

CH3

CH3

CH3 Sesquiterpénols

H

HOH

H

H

OH

H

OH

OH

δ-cadinol α-cadinol cubénol α-nérolidol

OH

OH

HO

OH

OH

Guaiol Spathulénol Santalol

2-méthoxy-1,3,4-triméthylebenzène

1-isopropyl-2-méthoxy-4-méthylebenzène

2,2-diméthyle-propoxybenzène

2-naphtalèneméthanol 4a-décahydro

1,4-diméthoxy-2,3,5,6-tétraméthylebenzène

105

Monoterpénols Phénol

OH

OH

OHOH

O

OH

OH

O

OH

O

Linalol α-terpinéol Cis carvéol trans carvéol Eugénol Isoeugénol E Isoeugénol Z Aldéhydes et cétones Composés azotés

O

O

OH

O

H

O

NH

O

Pipéritone Camphre Ethylvanilline Esters

O O

O

O

O

O

O

Acétate de bornyle

N-acétyle-2-propoxyamphétamine

acétate d'eugényle Acétate de 3,7-diméthyl-2,6-octadiène (Z)

106

ANNEXE X: QUELQUES PLANTES MEDICINALES AROMATIQUES DU MARCHE MALAGASY

Liste des plantes, endémique ou introduite, produites à Madagascar

Catharanthus roseus Cinnamomum camphora Antidesma madagascariensis Centella asiatica Cinnamomum zeylanicum Hernandia voyroini Drosera madagascariensis Ravensara aromatica Lantana camara Pygeum africanum Ravensara anisata Ocimum gratissimum Rauvolfia confertiflora Ravensara crassifolia Ocimum basilicum Voacanga thouarsii Ravensara perrieri Cedrelopsis grevei Aphloia theaeformis Helychrisum gymnocéphalum Laurus nobilis Areca madagascariensis Helychrysum bractéiflorum Melaleuca virdiflora Calophyllum inophyllum Citrus medica Eucalyptus globulus Harungana madagascariensis Citrus aurantium Eucalyptus citriodora Hazunta modesta Citrus bergamia Cymbopogon flexuosus Medemia nobilis Citrus hystrix Cymbopogon citratus Moringa sp. Cinnamosma fragrans Cymbopogon nardus Siegesbeckia orientalis Cinnamosma macrocarpa Cymbopogon martinii Bluméa alata Vepris madagascariensis Cananga odorata Aframomum angustifolium Brachylaena humberti Psiadia altissima Cupressus lusitanicus Rosmarinus officinalis Eugénia caryophyllata Pélargonium graveolens Piper nigrum (noir) Eugénia aromatica Pelargonium roseum Piper nigrum (vert) Vetiveria zizanoides Hedichium coronarium Michelia champaca Zingiber officinalis Hedichium flavescens Pogostemon heyneanus Vanilla planifolia Pinus kesiya Centella asiatica (Brochure IMRA; Andriambelo, 1997; Rasoanaivo, 1996)

107

ANNEXE XI : CONDITIONS DU MILIEU ET QUALITE D'HUILE S ESSENTIELLES

108

109

ANNEXE XII: DETAILS EXPERIMENTAUX D'ETUDE D'ELEMEN TS MINERAUX Les matières minérales totales d'une plante s'obtiennent par incinération de la plante jusqu'à obtention de cendre grise blanchâtre. Pour les analyses spectrales (photométrie de flamme et absorptiométrie atomique pour détection de cations), la cendre est ensuite mise en solution aqueuse acide, puis filtrée et introduite dans l'appareil. Le résultat est donné par la formule suivante: Concentration (en ppm) = valeur lue sur l'appareil �nombre de dilution de l'échantillon � 50 Pour la colorimétrie (pour détection de phosphore), le filtrat obtenu est fait réagir avec des réactifs appropriés. Photometrie de flamme : A haute température, un atome de gaz ou de vapeur est excité, c'est-à-dire qu’un électron de cet atome saute d’un niveau d’énergie (orbite) à un autre plus extérieur. Cet électron revient ensuite sur son niveau normal en émettant une radiation qui se présente soit sous forme de raies étroites réparties en séries justiciables de formules mathématiques , soit en bandes lumineuses : ce sont des spectres d’émission.( voir figure 1) La photométrie de flamme consiste alors à pulvériser la solution à analyser sous forme d’aérosol dans une flamme transparente. L’appareil mesure alors l’intensité lumineuse de la flamme, après action de la solution échantillon, pour une longueur d’onde donnée et il donne ainsi la concentration de l’ion considéré. La précision de mesure est de 1 à 3%. Les caractéristiques d’atomisation du potassium et du sodium sont donnés dans le tableau suivant : ( Rodier, 1984)

élément longueur d’onde (nm) flamme sensibilité (mg/l) potassium 766.5 air-C2H2 0.1

sodium 589 air-C2H2 0.005 Spéctrophotométrie d’absorption atomique Quand l’atome passe de l’état fondamental à l’état excité, il absorbe des photons d’une lumière monochromatique spécifique et son énergie augmente. (voir figure ci dessous) La spectrophotométrie d’absorption atomique est une méthode spectrale pour déterminer les concentrations. En effet, un faisceau de lumière monochromatique de fréquence tel qu’il soit absorbable par l'élément à doser est envoyé dans une vapeur atomique de cet élément. La mesure de l’intensité lumineuse, avant et après le passage dans la vapeur atomique permet de déterminer le pourcentage d’absorption. Dans des conditions bien déterminées, celui-ci est fonction de la concentration en atomes de la vapeur atomique et de la concentration de la solution ou du produit initial que l’on cherche à déterminer selon la loi de Beer Lambert : D = E.l.C avec : D = absorbance ou extinction ou densité optique mesurée par l’appareil, E = Coefficient d’extinction ou absorbtibilité ou indice d’absorbance : caractéristique de la substance à analyser dans des conditions définies de température et de longueur d’onde, l =Epaisseur de la cuve (en cm), c = concentration du produit initial. (Péricard, 1960) (Cette loi est valable pour toutes méthodes se basant se basant sur l’absorption de lumière) Pour obtenir ce résultat il faut produire un faisceau de lumière incidente suffisamment intense. Mais il est également nécessaire que le mode de production de la vapeur atomique soit bien précisé. La lumière utilisée doit etre assez rigoureusement monochromatique. E N E état existé R G I E état fondamental absorption émission Absorption et émission de lumière par un atome (Harris,1999)

110

Les caractéristiques d’atomisation du calcium, du magnésium et du fer sont donnés dans le tableau suivant (Rodier, 1984)

élément flamme longueur d’onde (nm) sensibilité (1) limite de détection (2)

calcium air-C2H2 423 4.10-8 mg 0.09mg/l

10-7mg 0.003mg/l

fer air-C2H2 248 5.10-8 mg 0.1 mg/l

2.10-8mg 0.01mg/l

magnésium air-C2H2 285 3.10-9mg 0.008mg/l

10-9mg 5.10-4mg/l

(1) concentration donnant une absorption de 1% (2) plus petite concentration donnant un signal double du bruit de fond

Colorimétrie : La colorimétrie consiste à mesurer l’absorbance d’une solution colorée vis à vis d’une lumière de longueur d’onde déterminée.Cette absorbance est fonction de la concentration C en la substance considérée selon la loi de Beer Lambert, comme dans les cas précédents (D = ElC), E, étant caractéristique de la substance à analyser, est l’indice d’absorbance qu’on peut calculer avec les valeurs correspondantes aux solutions étalons. La concentration de l'échantillon est obtenue en traçant la courbe D = ELC avec les valeurs correspondantes aux étalons (par traitement à l'excel). Une fois la concentration en phosphate obtenue, celle en phosphore est déduite par la relation suivante: m(PO4

3-) / m(P) = 3.067 Le choix de la lumière utilisée (c'est-à-dire la longueur d’onde avec la quelle on fait la lecture) dépend de la substance à analyser et de la couleur de la solution. La mesure colorimétrique du phosphate peut se faire de deux façons: mesure de l’intensité de la couleur jaune du complexe phosphomolybdate mesure de l’intensité de la couleur bleue du complexe réduit Dans notre cas, l’essai consiste à : former le complexe avec le molybdate en milieu acide mesurer l’intensité de la couleur bleue de la solution de phosphomolybdate restant après avoir réduit ce précipité à l'aide du chlorure d'étain. (G Charlot, 1974)

Analyse volumétrique d'azote En général, l’azote total contenu dans une matière est de la forme : Ntotal = Nammonium + Norganique + Nnitrate + Nnitrite Azote réduit ou azote Kjeldahl Azote oxydé et composé titré Pour la mesure de la quantité de l’azote Kjeldahl, l’essai consiste à : transformer tout l’azote organique de l’échantillon en ammonium par minéralisation ; extraire l’ammonium obtenu par entraînement à la vapeur dans une solution d’acide ; titrer volumétriquement cette solution capteuse, ce qui donne la quantité en NH4

+ totale, donc de l’azote Kjeldahl.(J.Rodier, 1984) Les concentrations en NH4

+ des échantillons sont obtenues par le calcul de la concentration en NH4

+ dans la solution capteuse. Si VB = volume total : solution acide capteuse + indicateur mixte + NH4

+ = 10ml VA = volume de H2SO4 versé et CA = [H2SO4] = 0,01N , à la neutralisation CAVA = CBVB, la concentration en NH4

+ est donc : [H2SO4].Vversé (NH4

+) = Vb Et %N = (CA.VA/1000).14.(100/m0) = 0.07.VA/m0 où m0 est la masse de cendre correspondant à 50ml de l'échantillon. (Page, Keeney, 1982)

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Teneurs en matière minérale trouvés pour Pterocaulon decurrens

ANNEXE XIII: APPORTS MINERAUX DE QUELQUES PLANTES A USAGES AGROFORESTIERS

Teneur en nutriments en g/kg de matière sèche des feuilles, du bois dur de légumineuses arbustives

Quantités moyennes annuelles de nutriments ajoutées au sol à travers la biomasse foliaire des arbustes

MS: Matières sèches (Balasubramanian, Sekayange, Support de cours DEA Forêt)

Echantillons

Eléments

Antananarivo Moramanga PLANTE ENTIERE

RACINE après extraction HE

PLANTE ENTIERE

lecture/ dilution

teneur (‰)

lecture/ dilution

teneur (‰)

Lecture / dilution

teneur (‰)

AZOTE (Va) 1.3ml 9.04 0.3ml 1.693 1.4ml 9.25

PHOSPHORE (D) 0.169(1/10) 2.4286 0.117 0.141 0.098 (1/10) 1.404 POTASSIUM 2.97 (1/100) 14.85 2.26 1.13 0.49 (1/1000) 24.5

SODIUM 0.5 (1/10) 0.25 0.52 0.026 1.59 (1/10) 0.795 CALCIUM 2.91 (1/10) 1.455 4.64 0.232 1.56 (1/100) 7.8

MAGNESIUM 0.65 (1/1000) 32.5 4.2 (1/10) 0.21 0.45 (1/1000) 22.5 FER 1.7 (1/10) 0.85 1.66 0.083 1.2 (1/10) 0.6 ZINC 1.04 0.052 0.4 0.02 0.48 (1/10) 0.24

CUIVRE 0.14 0.007 0.034 0.0017 0.27 0.0135

Sources de biomasse N P K Ca Mg BIOMASSE FOLIAIRE

Calliandra calothyrsus 21.5 0.77 8.5 13.6 3

Cassia spectabilis 24.9 0.8 13.5 13 2

Leucaena leucocephala 21.9 0.79 8.9 18.7 3

Leucaena diversifolia 24.5 0.65 12.3 19.4 3.8 BOIS DUR

Calliandra calothyrsus 8 0.68 7.3 5.8 1.4

Cassia spectabilis 9.2 0.46 9.7 7.4 0.9

Leucaena leucocephala 8.3 0.62 7 6.6 1.2

Leucaena diversifolia 8.2 0.4 9.8 4.6 1.5

Source de biomasse MS (t/ha)

N (kg/ha) P(kg/ha) K(kg/ha) Ca(kg/ha) Mg(kg/ha)

Calliandra calothyrsus 3.432 73.8 2.6 29.2 46.7 10.3

Cassia spectabilis 3.808 94.8 3.1 52.6 49.5 7.6

Leucaena leucocephala 3.304 72.4 2.6 29.4 61.8 9.9

Leucaena diversifolia 4.86 119.1 3.2 59.8 94.3 18.5

Sesbania sesban 1.185 25.6 1.4 14 16.2 4.4

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ANNEXE XIV: PHYTODIVERSITE ET VALORISATION Différents niveaux de la biodiversité et quelques disciplines issues de leurs relations (Exposition " l'arbre et l'Homme ", Mai 2006 – Rasoanaivo, 1996)

Relations géologiques enciennes

Conditions géographiques

Diversité des écosystèmes

Diversité génétique

Diversité des espèces

Diversité des structures chimiques

Ressources phytogénétiques Systématique

chimique

Chimie écologique Biogéographie

Botanique, biologie

HOMME

Diversité culturelle

Exploitations

Gestion

histoire, mythologie, réligion

Linguistique, taxonomie, ethnobotanique

pharmacopées traditionnelles

Aménagement, conservation, valorisation

Politique

Alimentation, nutrition,

Agronomie

Industrie, technologie

Santé, médecine

Economie, sciences des affaires

Principes actifs, valeurs nutritionnels, valeurs

agronomiques.....

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Planche d'appareillage

(1) Réfrigérant – (2) Soxhlet – ( 3) Ballon et chauffe ballon – (4) Essencier à huile légère – (5) Essencier à huile lourde

(1) Chambre d'injection et four à colonne – (2) Détecteur – (3) générateur – (4) imprimante – (5) Chambre d'ionisation – (6) microordinateur

1 1

1

1 1

2 2

3 3 3 3

3

4

5

Chromatographe en phase gazeuse (IAA)

spectromètre de masse (LCOSM)

Couplage CPG/SM (LCOSM)

1 2 3

4

5

2 6 1 5

2

Spectrophotomètre d'absorption atomique

(FOFIFA)

Photomètre de flamme (FOFIFA)

Colorimètre (FOFIFA)

Extracteur d'azote (FOFIFA)

Extractions au soxhlet (IAA) Extraction à reflux(IAA)

Extraction d'huiles essentielles par hydrodistillation (ENS)

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Université d'Antananarivo – ESSA Forêt Mémoire de Diplôme d'Etude Approffondie

Etudes préliminaires pour la valorisation d'une plante médicinale aromatique de Madagascar: Cas de Pterocaulon decurrens L.S.Moore

(Asteraceae) Par RALAMBONIRINA RASOARIVELO Tiana Sylvia Adresse: AZ 134 AI Anosizato Ouest – 102 Antananarivo – Madagascar E.mail: ralambonirina@yahoo.fr Tel n°: 020 24 37822

Résumé Pterocaulon decurrens L.S.Moore est une herbacée médicinale aromatique utilisée dans la pharmacopée malagasy. Son extrait brut est riche en tanins condensés comme les leucoanthocyanes, en polyphénols, en flavonoïdes, en triterpène, en stéroïdes dont les stérols insaturés, en hydrates de carbones tels que les désoxy-2-sucre et les polysaccharides. Ses huiles essentielles comportent des ethers phénoliques méthylés dont le 1,4-dimethoxy-2, 3, 5,6- tétraméthylbenzène; des hydrocarbures terpéniques tels que caryophyllène, farnésène, aromadendrène, phéllandrène,... et d'autres composés oxygénés comme l'eugénol, l'acétate d'eugényle, le santalol, l'oxyde de caryophyllène, le cadinol, le spathulenol, le nérolidol ... . La plante est en plus porteuse d'une quantité notable de magnésium, de potassium, de phosphore, d'azote et de calcium. Les compositions des échantillons d'Antananarivo et ceux de Moramanga sont proches. L'étude de la variation mensuelle des extraits bruts et des huiles essentielles a mis en évidence la spécificité de la composition suivant le cycle végétatif. Ces données représentent les potentialités diététiques, pharmaceutiques, agroforestières et industrielles de Pterocaulon decurrens et permettent de réaliser des exploitations de sa biomasse dans le cadre de la phytothérapie et l'aromathérapie, de la parfumerie et la cosmétique, de l'industrie pharmaceutique , de l'agroforesterie. Mots clés: Pterocaulon decurrens, valorisation de plante médicinale aromatique, phytochimie, huiles essentielles.

Abstract Pterocaulon decurrens is an aromatic medicinal herbaceous plant used in the malagasy pharmacopoeia. Its raw extract is rich in condensed tanins whose leucoanthocyanidin, in polyphenols, in flavonoids, in triterpens, in steroids whose insatured sterols, in carbon hydrate as desoxy-2-sugar and polysaccharids. These essential oils comprise phenol methylether of which benzene1,4-dimethoxy-2,3,5,6-tetramethyle, terpenic hydrocarbon namely, caryophyllene, aromadendrene, farnesene, phellandrene …and other oxygenated components like eugenol, eugenyle acetate, santalol, caryophyllene oxide, cadinol, spathulenol, nerolidol… .Bisides, the plant carries some notable quantity of magnesium, potassium, phosphorus, nitrogen and calcium. The samples compositions of Antananarivo and that of Moramanga are similar. The study of the monthly variation of raw extracts and the essential oils specify the component following the vegetative cycle. These data represent the dietary, pharmaceutical, agroforestry and industrial potentiality of Pterocaulon decurrens and permit to realise the exploitation of its biomass in the scope of phytotherapy and aromatherapy, perfumery and cosmetic, pharmaceutical industry, agronomy and forestry. Key words: Pterocaulon decurrens, phytochemistry, essential oil, valorisation of aromatic and medicinal plant.

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