Jun 23, 2015
Présentation générale
Docteur en Chimie – Université des Antilles et de la Guyane, décembre 2008
Actuellement chercheur postdoctoral au Centre de recherche sur le bois (Université Laval, Québec)
7,5
2
3,7
Domaine privé de l’État
ONF
Production de bois
Parc Amazonien
Réserves protégées
Le contexte:La forêt guyanaise
3
96% DU TERRITOIRE
1/3 de la surface forestière française
Source: PUBLICATION CCIG JUIN 2008
Aménagement forestier guyanais en Millions d’hectares
CONSTITUANTS MACROMOLÉCULAIRESLIGNINE – HEMICELLULOSE – CELLULOSE
• Assurent le maintien de l’arbre•Sont responsables de certaines
propriétés physiques et mécaniques.
4
Problématique du projet de thèse:Les extractibles-Agents de
stabilisation du bois?
•Proportions relatives assez bien connues.•N’EXPLIQUENT PAS les propriétés très variables que l’on observe
d’une essence à l’autre ou à l’intérieur d’une même essence.
Aubier
Ecorce
Duramen interne
Duramen externe
MÉTABOLITES SECONDAIRES (FAIBLES POIDS MOLÉCULAIRES)
LES EXTRACTIBLES
• Durabilité naturelle• Stabilité dimensionnelle
• Couleur• Propriétés acoustiques
• Odeur
•Leur quantité et leur nature varient d’une espèce à l’autre.•PEU D’INFORMATIONS existent quant à leur nature et leur
fonctions dans l’arbre
Problématique du projet de thèse:Les extractibles-agents de
stabilisation?
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Les Objectifs
Déterminer l’influence des extractibles sur la stabilité de deux essences guyanaises dont le bois a des propriétés
remarquables.
1. DURABILITÉ NATURELLE
(forte résistance à la biodégradation)
2. STABILITÉ DIMENSIONNELLE
(blocage des mécanismes de gonflement ou
de retrait face aux variations d’humidité de l’air)
3. STABILITÉ VIBRATOIRE
(faible amortissement acoustique)
Choix de deux essences aux propriétés remarquables. Wapa (Eperua falcata) et Bagasse (Bagassa guianensis)
Ciblage par extraction du groupe de molécules jouant un rôle dans la propriété étudiée.
Extraction avec 5 solvants de polarité croissante. Mesure de la perte de la propriété étudiée après extraction par
comparaison avec un contrôle non extrait. Étude de la variabilité à l’intérieur de l’arbre (aubier, duramen
externe, duramen interne).
Analyse de la composition chimique Étude de la variabilité de la quantité d’extractibles selon la
direction radiale de l’arbre. Analyse de la composition des extraits ayant démontré une
influence sur l’une des propriétés étudiées.
Démarche expérimentale générale
Matériels et Méthodes:Échantillonnage et méthode d’extraction du bois
5 solvants = 5 groupes de molécules
de nature différentes
3 types d’échantillons
Matériels et Méthodes: Mesure des propriétésDURABILITÉ NATURELLE
Inoculum
STABILITÉ DIMENSIONNELLE STABILITÉ ACOUSTIQUE
Matériels et Méthodes: Analyses chimiques
CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE
RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE
Durabilité naturelle
Tests sols: Mise en évidence lors des tests sols de la perte de la propriété
après extraction à l’acétate d’éthyle. Mise en évidence de l’amélioration de la durabilité naturelle après
extraction à l’eau et au méthanol. Tests en boîte de Pétri
Mise en évidence de l’activité antifongique de l’extrait brut de duramen externe de Bagasse.
Faible activité des extraits de Wapa. Analyse de l’extrait bio-actif de Bagasse
18 composés identifiés dont 4 nouvelles molécules.
Résultats principaux
Stabilité dimensionnelle
Pour les 2 essences; Mise en évidence de la perte de la stabilité
dimensionnelle après extraction du bois au méthanol. sur les propriétés hygroscopiques du bois et sur les mécanismes de gonflement du bois
Très significative pour le Wapa. Analyse de l’extrait physico-actif du duramen externe de
Wapa. 16 composés isolés et identifiés.
Résultats principaux
Résultats principaux
Stabilité acoustique, propriétés viscoélastiques
Première mesure des paramètres acoustiques du bois des deux essences = amélioration des connaissances.
Les 2 essences présentent des caractéristiques acoustiques de bois standards.
Les extractions n’ont pas démontré d’effets significatifs sur cette propriété.
On note toutefois une augmentation de l’amortissement (perte de la stabilité) après extraction au méthanol sur les paramètres acoustiques pour la Bagasse.
Conclusions
Développement des connaissances sur la nature des extractibles Participation à la caractérisation phytochimique des essences
guyanaises.
Mise en évidence du rôle des extractibles dans les propriétés de stabilité du bois. Agents d’anti-gonflement. Agents antifongiques.
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Source potentielle importante de nouveaux produits naturels.
Un végétal peut contenir au-delà de centaines de métabolites secondaires de nature et de structure différentes.
Seuls 10% des espèces végétales dans le monde ont fait l’objet d’études phytochimiques et pharmacologiques.
Ma thématique de recherche à l’ULLa forêt recèle bien plus que
du bois!
La problématique générale:Les voies de valorisation
actuelles?En Guyane, c’est seulement depuis 2008 que les résidus sont brûlés pour les
besoins énergétiques:UNITÉ PILOTE DE PRODUCTION D’ELECTRICITÉ BASÉE A KOUROU
MAIS AVANT DE TOUT BRÛLER!!!!
Quelques résultats (1):Activité biologique des écorces de Wapa
et Bagasse.
•La tyrosinase est responsable de l’hyperpigmentation de la peau.•Responsable des tâches apparaissant lors du vieillissement de la peau.
CAPACITÉ A INHIBER L’ENZYME TYROSINASE A 0,600 mg/ml
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
wapa bagasse oligopin
Tau
x d
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%
H2O
EtOH
Quelques résultats (2): Activité biologique des écorces de Wapa
et Bagasse.
0
10
20
30
40
50
60
70
wapa bagasse oligopin
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n %
H2O
EtOH
CAPACITÉ A INHIBER L’ENZYME ELASTASE A 1 mg/ml
•Est responsable de la perte d’élasticité des tissus (rides, vieillissement, emphysème pulmonaire).•Sous forme bactérienne, est responsable de maladies telles que la pneumonie, septicémie, infections urinaires, infections gastrointestinales, infections de la peau (nécrose).
Les opportunités:Voies de valorisation
Valorisation des résidus de l’industrie forestière par l’identification d’extraits ou de composés bio ou physico actifs
Accès à de nouveaux marchés Proposer une alternative économique à l’industrie de la filière bois :
Développement de nouveaux produits à haute valeur ajoutée:
- traitement de préservation du bois, émergence de technologie novatrice, produits de santé naturels.
Sans pour autant nuire à ses activités principales. Remplacer les additifs de synthèse par des composés naturels
Naturels Grande ressource : monde végétal Coût faible
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UMR ECOFOG. CNRS Fond Social Européen Université des Antilles et de la Guyane. Conseil Régional de la Guyane.
REMERCIEMENTS
MERCI A MES PARENTS POUR LEUR PRÉCIEUX SOUTIEN ET LEUR CONFIANCE
EN MOI.