Furcraea foetida connu sous le nom de « Chanvre de Maurice » est une plante originaire d’Amérique tropicale et se répartit naturellement du Sud au Nord du Mexique pour s’étendre jusqu’en Amérique du Sud et au Sud-Est des Antilles. Il pousse le plus souvent dans des environnements chauds et humides. Ce qui fait que la plante a été introduit à l’île Maurice aux environs des années 1790 pour être finalement exploitée par des industries des fibres en 1875. Puis, elle a été introduite en Afrique de l’Est dans la deuxième moitié du XIXème siècle [1]. A Madagascar, cette plante est concentrée dans les hauts plateaux du pays. Jusqu’au début du XXème siècle, les fibres naturelles issues du sisal étaient produites en très grande quantité dans le monde. Elles sont obtenues par raclage des feuilles fraîchement coupées. Les fibres sont ensuite lavées, séchées au soleil, brossées et tissées selon l’utilisation. Les fibres et les tissus fabriqués à partir du sisal sont solides et soyeux, résistants à l’eau de mer et biodégradables après deux à trois ans lorsqu’ils sont enterrés dans la terre. Par contre, celles extraites à partir du Chanvre de Maurice sont moins dures que celles obtenues du sisal mais plus souples et moins colorées et elles constituent une alternative pour l’avenir de la production de fibres naturelles.
GÉNÉRALITÉS
Description et utilisations du Chanvre de Maurice ou « taretra vavy »
Le Chanvre de Maurice ou « taretra vavy » selon les villageois est connu sous le nom scientifique Furcraea foetida classé dans la famille des ASPARAGACEAE.C’est une grande plante succulente pérenne à rosette basale vigoureuse qui est portée par une inflorescence formée d’une hampe florale robuste atteignant jusqu’à 10 mètres de hauteur et d’une panicule atteignant 3 mètres de longueur, de fleurs pendantes, stériles, de teinte blanche verdâtre. Ses feuilles sont longues pouvant atteindre 2 mètres de long et de couleur verte vive, ensiformes, raides, creusées en gouttière, regroupées en rosette, terminées par une épine brune, marge lisse munie d’épines triangulaires rouges sombres faiblement dentées sur la partie basale .
Furcraea foetida est une espèce originaire d’Amérique tropicale et qui se répartit au Sud de Mexique, à la côte Nord de l’Amérique du Sud et au Sud-Est des Antilles. Elle est très exploitée pour produire des fibres textiles afin de fabriquer des cordes, des tapis, des ficelles [5]. Dans certaines localités, les feuilles contenant des saponines [6, 7, 8] servaient à faire la lessive. Mais le linge gardait une odeur fétide.
Le Chanvre de Maurice ou Furcraea foetida est une alternative au sisal, le plus utilisé, et appartient à la famille des AGAVACEAE. Le Chanvre pousse dans les hauts plateaux si le sisal ne se trouve que sur les côtes de Madagascar.
Description et utilisation du « taretra lahy »
C’est une plante appartenant à la famille des AGAVACEAE dont l’identification de l’espèce est en cours . Dans la capitale de Madagascar, elle est connue sous le nom malgache « taretra lahy » . Ses feuilles sont courtes pouvant atteindre jusqu’à 80 centimètres de long, étroites et armées de dents extrêmement vulnérantes, terminées par une épine marron. C’est aussi une plante succulente pérenne à rosette basale vigoureuse qui est portée par une inflorescence formée d’une hampe florale robuste dont la hauteur et la couleur de la fleur sont encore en cours de détermination.
La production de fibres de sisal
Production mondiale de fibres de sisal
Le sisal occupe la 6ème place parmi les plantes à fibres. Il représente près de 2 % de la production mondiale de fibres végétales et 70 % environ des fibres dures dans le monde. La production annuelle des fibres de sisal varie en fonction des conditions climatiques et de la culture. Par exemple, en 2007, la production annuelle de fibre du sisal a été enregistrée à 250 000 tonnes dont les principaux producteurs sont les pays d’Afrique : Angola, Éthiopie, Kenya, Madagascar, Mozambique, Afrique du Sud et la Tanzanie puis de l’Amérique latine : Brésil, Haïti, Jamaïque, Venezuela et enfin la Chine.
Production de fibres de sisal à Madagascar
La culture du sisal a fait l’objet de nombreuses tentatives à Madagascar notamment dans l’Extrême Nord du pays, près de Diego Suarez en début du XXème siècle, dans le Nord-Ouest en arrière de Mahajanga et dans le Sud-Ouest, autour de Tuléar. Mais, la plupart de ces entreprises ont dû être abandonnées car les résultats obtenus ont été décourageants. Les grandes plantations actuelles se concentrent dans la basse vallée du Mandrare, située dans l’Extrême Sud-Est de l’île, sur la côte occidentale et au Nord de la ville de Morondava. Les exportations de fibres dures représentent en outre un élément important du commerce extérieur malgache. Mais l’instabilité de la monnaie malgache et la concurrence avec les fibres synthétiques a provoqué un arrêt de l’expansion, une diminution importante du nombre des salariés en conséquence et une baisse de la production. Ces difficultés économiques posent problème sur l’avenir de la filière sisal. Actuellement, six sociétés sont connues pour produire et exporter 500 à 2000 Tonnes/an de fibres de sisal dans le pays en exploitant 17 000 ha de champs au total.
Saponines
Généralités sur les saponines
Les saponines font partie des métabolites secondaires principalement utilisés dans le règne végétal comme substances de défense. Ce sont généralement des composés non-volatils doués de propriété tensioactive [10]. Le nom « saponine » vient du mot latin sapo qui signifie « savon » du fait qu’elle produit une mousse semblable à celle du savon lorsqu’on l’agite dans l’eau. Cette famille de composé a un pouvoir à la fois émulsifiant et détergent. De ce fait, elle trouve de nombreuses applications dans l’industrie alimentaire et dans l’industrie cosmétique.
Structures
Structuralement, les saponines sont des hétérosides complexes qui dérivent des triterpènes ou des stéroïdes. Elles sont issues de la combinaison de l’un des génines citées précédemment avec des unités de sucres. On peut aussi les nommer comme étant des glycosides naturels de triterpènes ou de stéroïdes.
Les aglycones
❖ Saponines à génines stéroïdiques
Elles sont exclusivement présentes chez les Angiospermae Monocotyledonae (Liliopsida) dont les familles sont : AGAVACEAE, ASPARAGACEAE, ALLIACEAE, DIOSCOREACEA, FABACEAE, PLANTAGINACEAE et SOLANACEAE.
❖ Saponines à génines triterpéniques
Elles sont exclusivement présentes en grande majorité dans les dicotylédones telles que les plantes de la famille des CARYOPHYLLACEAE, ARALIACEAE, HIPPOCASTANACEAE, PRIMULACEAE et FABACEAE mais aussi dans les organismes notamment les Holothuries.
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Table des matières
INTRODUCTION
Partie I: GÉNÉRALITÉS
I.1 Description et utilisations du Chanvre de Maurice ou « taretra vavy »
I.2 Description et utilisation du « taretra lahy »
I.3 La production de fibres de sisal
I.3.1 Production mondiale de fibres de sisal
I.3.2 Production de fibres de sisal à Madagascar
I.4 Saponines
I.4.1 Généralités sur les saponines
I.4.2 Structures
I.4.2.1 Les aglycones
I.4.2.2 Les sucres
I.4.3 Activités biologiques
I.5 Tensioactifs
I.5.1 Classifications des tensioactifs
I.5.1.1 Tensioactifs non-ioniques
I.5.1.2 Tensioactifs anioniques
I.5.1.3 Tensioactifs cationiques
I.5.1.4 Tensioactifs amphotères
I.5.2 Domaines d’applications
I.6 Test biologique
Partie II: MATÉRIELS ET MÉTHODES
II.1 Matériels
II.1.1 Matériels végétaux
II.1.2 Matériel animal
II.1.3 Les différents matériels utilisés
II.2 Méthodes
II.2.1 Méthodes d’extraction
II.2.1.1 Extraction sur les chènevottes sèches
II.2.1.1.1 Premier protocole
II.2.1.1.2 Second protocole
II.2.1.2 Extraction des chènevottes fraîches
II.2.2 Étude des propriétés émulsifiantes
II.2.2.1 Évaluation de propriété émulsifiante dans l’eau pure
II.2.2.1.1 Évaluation des propriétés émulsifiantes des saponines du Furcraea foetida
II.2.2.1.2 Évaluation des propriétés émulsifiantes du LABSA
II.2.2.1.3 Évaluation des propriétés émulsifiantes du Tween 20
II.2.2.1.4 Évaluation des propriétés émulsifiantes du Tween 40
II.2.2.1.5 Évaluation des propriétés émulsifiantes du SLES
II.2.2.2 Évaluation de propriété émulsifiante dans l’eau salée à 10% NaCl
II.2.2.2.1 Évaluation des propriétés émulsifiantes des saponines du Furcraea foetida dans l’eau salée
II.2.2.2.2 Évaluation des propriétés émulsifiantes du LABSA dans l’eau salée
III.3.2.3 Évaluation des propriétés émulsifiantes du Tween 20 dans l’eau salée
II.2.3 Évaluation de l’écotoxicité
II.2.3.1 Eclosion des cystes d’Artemia salina
II.2.3.2 Sélection des nauplii
II.2.3.3 Tests de toxicité
II.3 Analyses chromatographiques
II.3.1 Chromatographie sur couche mince
II.3.2 Analyses en Chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectrométrie de masse (CLHP/SM)
Partie III: RÉSULTATS ET DISCUSSIONS
III.1 Optimisation de la méthode d’extraction
III.1.1 Méthode A : Précipitation avec du méthanol
III.1.2 Méthode B : Recristallisation à l’isopropanol
III.1.3 Comparaison des deux méthodes
III.2 Évaluation et comparaison des produits obtenus avec le« taretra vavy » et le « taretra lahy »
III.2.1 Extraction sur des chènevottes fraîches issues des feuilles de Furcraea foetida
III.2.2 Extraction sur des chènevottes fraîches issues des feuilles de« taretra lahy »
III.2.3 Comparaisons entre « taretra vavy » et « taretra lahy »
III.3 Tests de propriétés émulsifiantes
III.3.1 Test de propriété émulsifiante dans l’eau pure
III.3.1.1 Test de propriété émulsifiante des saponines du Furcraea foetida
III.3.1.2 Test de propriété émulsifiante du LABSA
III.3.1.3 Test de propriété émulsifiante du Tween 20
III.3.1.4 Test de propriété émulsifiante du tween 40
III.3.1.5 Test de propriété émulsifiante du SLES
III.3.2 Tests de propriétés émulsifiantes dans l’eau salée à 10% NaCl
III.3.2.1 Test de propriétés émulsifiantes des saponines du Furcraea foetida dans l’eau salée
III.3.2.2 Test de propriétés émulsifiantes du LABSA dans l’eau salée
III.4 Évaluation de la toxicité du mélange de saponines sur les nauplii d’Artemia salina
III.4.1 Évaluation de la toxicité du LABSA
III.4.2 Évaluation de la toxicité du SLES
III.4.3 Évaluation de la toxicité d’un échantillon du mélange de saponines
III.4.4 Conclusion sur les tests de toxicité aquatique
CONCLUSION
PERSPECTIVES
REFERENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
WEBOGRAPHIES
