Memoire Online - Screening chimique et extraction d'huile essentielle : scordoplhoeus zenkeri harms et croton haumanianus j. leonard

Il nous est indispensable de remercier premièrement l'Eternel Tout-puissant, la source intarissable de souffle de vie.

Nous remercions sincèrement le Professeur Mathieu BOKOTA et l'assistant Jean-Pierre MBULA de pouvoir accepter de diriger et d'encadrer ce travail et surtout pour leur temps qu'ils ont mis pour répondre toujours à nos préoccupations et difficultés rencontres tout au long de ce travail.

Nous disons merci à tous les enseignants de la faculté des sciences qui ont contribué à notre formation à l'occurrence : le chef du département le Professeur BINANA, aux secrétaires du département les chefs de travaux KOMANDA et ETUTU, le Professeur MPIANA, le Professeur BAMAWA, l'Assistant Robert TIKA, l'Assistant KWEMBE, le CT UTSHUDI, le CT ANGONGOLO, Assistant LITUMANYA et tous les autres enseignants dont les noms ne sont pas repris dans cette liste.

Nous exprimons nos sentiments de reconnaissance et de gratitude à chers frères et soeurs à l'occurrence de : Type ARAMA, Junior ARAMA et Fabrice ARAMA, Daniel ARAMA, Sifa ARAMA, Merveille ARAMA et Amina ARAMA pour leur soutien financier, spirituel et moral.

Nous remercions Papa ARAMA NDIAMA Ismaël et Maman Chantal SAMUA pour leur soutien tant moral que matériel et financier mis à notre profit pour la réalisation de ce travail.

Nos remerciements s'adressent également à mes tantes Angel GIDUMU et Mami GIDUMU et à ma cousine Bienvenue.

Nous remercions nos cousins et cousines : Angris ARAMA, Emmanuel ARAMA, Eflock MAYIDA, Ben LITONGO ET Rose ARAMA.

Notre remerciement à nos belles soeurs : maman Esperance, maman Julie, maman Philomène.

Nous remercions les camarades étudiant avec qui nous avons passé ce moment difficile ensemble : David MOLOLO, Cédric LOBANGA, Aline KAHINDO, Sylvie MELEMEKIA et Victor KIBANGALA accompagnement au cours ces 3 ans écoulées ensemble.

Nos remerciements vont à toute personne qui a contribué de près ou de loin dans ce travail, d'une manière ou autre.

Les écorces de Scordophloeus zenkeri et Croton haumaniansus récoltées dans la réserve forestière de Yoko nous ont servi à mener une étude sur la détection de leurs principes actifs et l'extraction des huiles essentielles.

Les méthodes utilisées pour réaliser ce travail sont : le screening chimique, l'hydroditillation et la méthode statistique.

Le screening nous a révélé la présence d'un certain nombre de principes actifs en occurrence les terpènes et stérols.

La variation des paramètres de l'hydrodistillation influe sur le rendement en huile essentielle.

Parmi les deux plantes, le rendement en huile essentielle est supérieur dans l'écorce de Scordophloeus zenkeri par rapport à celui de Croton haumaniansus.

The bark of scordophloeus zenkeri and croton Haumaniansus harvested in the Yoko Forest Reseve have helped us to conduct a study on the detection of their active ingredient and extraction of their essential oils.

The methods used for this work are: chemical screening, hydrodistillation and statistical method.

The screening revelealed the presence of certain number of actives principals in case terpenes and sterols.

The change of the parametrs of hydrodistillation also affect essential oil yield.

Of two plants, essential oil yield is higher in bark Scordophloeus zenkeri than croton Haumaniansus.

Les huiles essentielles ont toujours occupé une place de choix aussi bien dans l'industrie de parfums que dans les domaines pharmaceutiques, culinaire, des conserves alimentaires,... (BALISA, 2002).

La popularité dont jouissent depuis longtemps les huiles essentielles et les plantes aromatiques en général reste liée à leurs propriétés médicinales en l'occurrence les propriétés anti-inflammatoires, antiseptiques, antivirales, antifongiques, bactéricides, antitoxiques, insecticides et insectifuges, tonifiantes, stimulantes, calmantes, etc. (Nicolas, 1991).

Actuellement, les plantes aromatiques possèdent un atout considérable grâce à la découverte progressive des applications de leurs huiles essentielles dans les soins de santé ainsi que leurs utilisations dans d'autres domaines d'intérêt économique. Leurs nombreux usages font qu'elles connaissent une demande de plus en plus forte sur les marchés mondiaux (Tchamdja, 1995).

Le présent travail a pour but, la détermination des principes actifs de nos plantes et l'étude de la variabilité du rendement d'extraction des huiles essentielles en vue de son optimisation.

Etant donné que ces plantes sont aromatiques et médicinales, nous supposons que :

- Ces plantes contiendraient les principes actifs en occurrence les terpènes et les stérols.

- La variation des paramètres de distillation influeraient le rendement d'extraction.

Afin d'atteindre le but de ce travail, les objectifs suivants ont été assignés :

· Etudier l'influence des paramètres de distillation sur le rendement d'extraction

I.5. INTERET DU TRAVAIL

Ce travail trouve son intérêt dans la valorisation de nos plantes aromatiques; et sur le plan scientifique, il servira de source d'information aux chercheurs qui voudront faire des études dans cette filière ou domaine.

I.6. TRAVAUX ANTERIEURS

A la faculté des sciences de l'université de Kisangani, certains chercheurs s'intéressent à l'étude des plantes aromatiques et de ses huiles essentielles, notamment :

- Jean-Pierre MBULA (2015): «Ethnobotanical Survey of Aromatic Plants of Masako Forest Reserve (Kisangani, DR Congo)»

- LUKA (2000) : « Extraction et détermination de quelques paramètres physico-chimique et groupe physico-chimique de l'huile essentielle de Cananga Odorata (Ylang-Ylang).

- SADIKI (2001) : « identification des groupes physico-chimique de baies de « Piper guineense » « KETSHU » et caractérisation de ses composantes volatiles ».

- KIZA (2001) : « Extraction et caractérisation des principes actifs de la racine de « Pentadiplandrabrazzeana BAILL » (Pentadiplandraceae) et essai de stabilisation de la boisson TANGAWISI vendue dans la ville de Kisangani ».

- BENEDITO (2008) : « étude de la structure diamétrique de Scordoplhoeusz. HARIMS « Divida » dans la forêt de Yoko(RDC) »

I.7. SUBDIVISION DU TRAVAIL

Notre travail est divisé en quatre chapitres, à savoir : Introduction, Généralité, Matériels et méthodes et Résultats et discussions.

CHAPITRE DEUXIEME : GENERALITES

II.1. CONSIDERATION GENERALE SUR LES PLANTES AROMATIQUES

II.1.1. Qu'est-ce qu'une plante aromatique?

Une plante aromatique se différencie des autres plantes médicinales par la présence en certains de ses tissus de principes volatils, odoriférants et parfumés appelés "essences naturelles, oléorésines ou gommes" ( http://www.equi-nox.net/t1443-generalite-sur-les-plantes-aromatiques)

II.1.2. Classification des plantes aromatiques

Les substances aromatiques naturelles peuvent être classifiées en familles d'arômes de base, correspondant à la molécule aromatique dominante. Cette liste non exhaustive donne une idée de la difficulté d'exprimer par des mots les impressions olfactives:* Alliacé - ail, oignon, ciboulette, échalote* Anisé - anethole, estragole* Boisé - bois de rose, copaïba* Camphré - camphrier, romarin à camphre* Citronné - citron, cironnelle, mélisse, verveine citronnelle* Eucalypté - eucalyptus, mélaleuque, ravensare* Floral - rose, néroli* Herbacés - galbanum, flouve. ( http://www.equi-nox.net/t1443-generalite-sur-les-plantes-aromatiques).

II.1.3. Les différentes sortes de conditionnement de plantes aromatiques.

· Plantes aromatiques fraîches: elles sont utilisées pour la cuisine, à usage thérapeutique ou pour les cosmétiques. Elles conservent toutes leur saveur et leur parfum, on les trouve sur les marchés et les épiceries fines. Pour les fines herbes au niveau culinaire la congélation ne pose pas de problème.

· Plantes aromatiques séchées: Elles perdent une partie de leurs huiles essentielles volatiles mais restent utilisables environ un an si elles sont conservées à l'abri de l'humidité, de la lumière et de la chaleur. On les trouve dans les épiceries, les magasins de produits naturels et diététiques, les pharmacies spécialisées.

· Plantes aromatiques en poudre: Idéal pour le poivre, piment, gingembre (...) pour ce qui est culinaire. Quant à un usage thérapeutique elles sont préférées en gélules afin d'éviter l'évaporation des principes aromatiques. ( http://www.equi-nox.net/t1443-generalite-sur-les-plantes-aromatiques).

II.2. CONSIDERATION GENERALE SUR LES PRINCIPE ACTIFS

II.2.1. DEFINITION D'UN PRINCIPE ACTIF

Les principes actifs d'une plante médicinale sont les composants naturellement présents dans cette plante ; ils lui confèrent son activité thérapeutique. De nombreux médicaments renferment des principes actifs extraits des plantes.

II.2.2. TYPE DES PRINCIPES ACTIFS

II.2.2.1. LES ALCALOÏDES

Ce sont des composés organiques d'origine naturelle (le plus souvent végétal, azotée plus au moins basique et doué à faible dose, des propriétés pharmacologiques).

Du point de vue chimique, les alcaloïdes sont des composés soit tertiaire constituées de C, H et N qui sont généralement liquides et volatile, soit quartenaire constituées de C, H, O et N qui sont la plus part des solides, non volatiles.

La basicité des alcaloïdes est très variable. Cette propriété est fonction de la disponibilité du doublet libre de l'agent. Les alcaloïdes forment des sels d'acides minéraux ou organiques apolaires, solubles dans les alcools (BRUNETON, 1987).

Dans une plante à alcaloïde ayant une teneur supérieur ou égale à 1%, les alcaloïdes ne se trouvent pas à l'état libre, mais à l'état combiné sous forme de sel de citrate d'alcaloïdes, de malte d'alcaloïdes. (C, BABADY, 1986).

Figure 1 : Structure chimique de la quinine (http://fr.wikipedia.org/wiki/alcaloide)

II.2.2.2. LES FLAVONOIDES

Ces sont des composés phénoliques dont beaucoup sont des pigments responsable de la coloration de nombreuses fleurs et de certains fruits. L'élément commun de ces composés est rattaché au d'un moyen de base : le phényle - 2 chromons.

Ils sont aussi doués des vertus thérapeutiques dans diverses pathologies. Les flavonoïdes ont comme noyau de base la coumarine et sont soluble dans l'eau ou dans l'alcool tandis qu'à leur état de géminé ils deviennent solubles dans les solvants organiques tels que : l'éther, le benzène. (MAKAMBO, 2007).

II.2.2.3. LES TANINS

Ces sont des composés phénoliques hydrosolubles qui présente, à cause de réaction classiques des phénols, la propriété de précipiter les alcaloïdes, la gélatine et d'autres protéines (MAKAMBO, 2007). Le tanin est le nom générique des substances végétales de nature colloïdale, d'odeur spéciale, de saveur astringente, possèdent la propriété de précipiter l'albumine de ses solutions, ainsi que divers alcaloïdes, de membre imputrescibles les peaux (tonnage, transformation en cuir). Ils sont parfois du glucose de formule brute (C₇₅H₅₂O₄₆).

Les tanins condensés au catéchiques. Ils sont très résistants à l'hydrolyse.

Les tanins hydrolysables : sont des esters du glucose (ou des composés apparentés) et d'acides phénoliques qui peuvent être :

II.2.2.4. LES SAPONINES

Les saponines sont des substances naturelles dont la solution aqueuse forme après agitation une mousse abondante et beaucoup plus persistante que celle produite par tout autre produit naturel dans les conditions similaires. Elles facilitent l'absorption d'autres substances par la muqueuse de l'intestin mais elles ne sont pas absorbées, elles - mêmes. Ce sont des acides insolubles dans l'eau mais soluble dans les alcalis (GUINTER, 1983).

Les plantes à saponines sont parmi celle que l'homme a apprise à utiliser en premier lieu depuis des millions d'années comme poison de pêches. En plus de ces propriétés ichtyo - toxiques et leur pouvoir moussant (propriété détergente, KOMBE, 2007).

II.2.2.5. LES QUINONES

Ce sont des compositions oxygénées aromatiques obtenus par oxydation des diphénols aromatique. Ici deux hydrogènes du noyau sont substitués par deux atomes d'oxygène. ( http://fr.wikipedia.org/wiki/quinone)

a) Quinone nono cyclique : qui se trouve à l'état stable que sous forme de para ou ortho - benzol quinone.

b) Bi - cycliques qui portent souvent de groupements phénols et sont représentés par plusieurs types de principes actifs.

II.2.2.6. LES TERPENES ET STEROLS (FOLO, 2014)

Les terpènes sont des huiles essentiellement volatiles faisant partie de la série des constituants des essences végétales (essence de citronnelle, de pin, d'eucalyptus, de nase, de menthe, ...).

Les terpènes renferment du carbone, hydrogène ainsi que l'oxygène de structure non aromatique (C₅H₈) _n et ont comme unité de base l'isoprène.

1. Terpènes mono - cylindriques : répondant à la formule C₁₀H₁₆. Ce sont des hydrocarbures des essences végétales.

Répondant à la formule générale (C₅H₈)₄, se retrouvant surtout dans les résines.

II.3. CONSIDERATION GENERALE SUR L'HUILE ESSENTIELLE

II.3.1. DEFINITION D'HE selon ANSM (Association Nationale de Sécurité du Médicament et des produits de santé)

L'huile essentielle est un « produit odorant, généralement de composition complexe, obtenu à partir d'une matière première végétale botaniquement définie, soit par distillation ou par un procédé mécanique approprié sans chauffage ».

II.3.2. COMPOSITION CHIMIQUE D'HUILE ESSENTIELLE

II.3.3. CLASSIFICATION DE L'HUILE ESSENTIELLE

Les huiles essentielles sont classées usuellement selon la nature chimique des principes actifs majeurs, plus rarement sur le mode d'extraction ou les effets biologiques. On retient huit classes principales (les carbures sesquiterpéniques et terpéniques, les alcools, les esters et alcools, les aldéhydes, les cétones, les phénols, les éthers et les peroxydes). ( http://fr.wikipédia.org/wiki/huile_essentielle#classification)

II.3.4. EXTRACTION DES HUILES ESSENTIELLES

Il existe plusieurs méthodes pour extraire les huiles essentielles. Les principales sont basées sur l'entraînement à la vapeur, l'expression, la solubilité et la volatilité. Le choix de la méthode la mieux adaptée se fait en fonction de la nature de la matière végétale à traiter, des caractéristiques physico-chimiques de l'essence à extraire, de l'usage de l'extrait et l'arôme du départ au cours de l'extraction (Samate, 2001)

II.3.4.1. Principales méthodes d'extraction

Les méthodes d'extraction par l'entraînement à la vapeur d'eau sont basées sur le fait que la plupart des composés volatils contenus dans les végétaux sont entraînables par la vapeur d'eau, du fait de leur point d'ébullition relativement bas et de leur caractère hydrophobe. Sous l'action de la vapeur d'eau introduite ou formée dans l'extracteur, l'essence se libère du tissu végétal et entraînée par la vapeur d'eau. Le mélange de vapeurs est condensé sur une surface froide et l'huile essentielle se sépare par décantation (BRUNETON, 1993).

- au niveau supérieur du distillat, si elle est plus légère que l'eau, ce qui est fréquent ;

Les principales variantes de l'extraction par l'entraînement à la vapeur d'eau sont l'hydrodistillation, la distillation à vapeur saturée et l'hydrodiffusion.

Le principe de l'hydrodistillation est celui de la distillation des mélanges binaires non miscibles. Elle consiste à immerger la biomasse végétale dans un alambic rempli d'eau, que l'on porte ensuite à l'ébullition. La vapeur d'eau et l'essence libérée par le matériel végétal forment un mélange non miscible. Les composants d'un tel mélange se comportent comme si chacun était tout seul à la température du mélange, c'est à dire que la pression partielle de la vapeur d'un composant est égale à la pression de vapeur du corps pur.

Cette méthode est simple dans son principe et ne nécessite pas un appareillage coûteux. Cependant, à cause de l'eau, de l'acidité, de la température du milieu, il peut se produire des réactions d'hydrolyse, de réarrangement, de racémisation, d'oxydation, d'isomérisation, etc. qui peuvent très sensiblement conduire à une dénaturation (KABERA, op cit).

Dans cette variante, la matière végétale n'est pas en contact avec l'eau. La vapeur d'eau est injectée au travers de la masse végétale disposée sur des plaques perforées. La distillation à vapeur saturée est la méthode la plus utilisée à l'heure actuelle dans l'industrie pour l'obtention des huiles essentielles à partir de plantes aromatiques ou médicinales. En général, elle est pratiquée à la pression atmosphérique ou à son voisinage et à 100°C, température d'ébullition d'eau. Son avantage est que les altérations de l'huile essentielle recueillie sont minimisées (BRUNETON, 1993).

Elle consiste à distribuer par la pression de la vapeur d'eau à travers la masse végétale, du haut vers le bas. Ainsi le flux de vapeur traversant la biomasse végétale est descendant contrairement aux techniques classiques de distillation dont le flux de vapeur est ascendant. L'avantage de cette technique est traduit par l'amélioration qualitative et quantitative de l'huile récoltée, l'économie du temps, de vapeur et d'énergie (KABERA, op cit).

L'extraction par expression est souvent utilisée pour extraire les huiles essentielles des agrumes comme le citron, l'orange, la mandarine, etc. Son principe consiste à rompre mécaniquement les poches à essences. L'huile essentielle est séparée par décantation ou centrifugation. D'autres machines rompent les poches par dépression et recueillent directement l'huile essentielle, ce qui évite les dégradations liées à l'action de l'eau (BRUNETON, 1993).

II.3.4.2. Autres méthodes d'obtention des extraits volatils.

La méthode de cette extraction est basée sur le fait que les essences aromatiques sont solubles dans la plupart des solvants organiques. L'extraction se fait dans des extracteurs de construction variée, en continu, semi-continu ou en discontinu. Le procédé consiste à épuiser le matériel végétal par un solvant à bas point d'ébullition qui par la suite, sera éliminé par distillation sous pression réduite. L'évaporation du solvant donne un mélange odorant de consistance pâteuse dont l'huile est extraite par l'alcool. L'extraction par les solvants est très coûteuse à cause du prix de l'équipement et de la grande consommation des solvants. Un autre désavantage de cette extraction par les solvants est leur manque de sélectivité; de ce fait, de nombreuses substances lipophiles (huiles fixes, phospholipides, caroténoïdes, cires, coumarines, etc.) peuvent se retrouver dans le mélange pâteux et imposer une purification ultérieure (Brian, 1995).

La méthode d'extraction par les corps gras est utilisée en fleurage dans le traitement des parties fragiles de plantes telles que les fleurs, qui sont très sensibles à l'action de la température. Elle met à profit la liposolubilité des composants odorants des végétaux dans les corps gras. Le principe consiste à mettre les fleurs en contact d'un corps gras pour le saturer en essence végétale.

Le produit obtenu est une pommade florale qui est ensuite épuisée par un solvant qu'on élimine sous pression réduite. Dans cette technique, on peut distinguer l'enfleurage où la saturation se fait par diffusion à la température ambiante des arômes vers le corps gras et la digestion qui se pratique à chaud, par immersion des organes végétaux dans le corps gras (Brian, 1995).

Le procédé d'extraction par micro-ondes appelée Vacuum Microwave Hydrodistillation (VMHD) consiste à extraire l'huile essentielle à l'aide d'un rayonnement micro-ondes d'énergie constante et d'une séquence de mise sous vide. Seule l'eau de constitution de la matière végétale traitée entre dans le processus d'extraction des essences. Sous l'effet conjugué du chauffage sélectif des micro-ondes et de la pression réduite de façon séquentielle dans l'enceinte de l'extraction, l'eau de constitution de la matière végétale fraîche entre brutalement en ébullition. Le contenu des cellules est donc plus aisément transféré vers l'extérieur du tissu biologique, et l'essence est alors mise en oeuvre par la condensation, le refroidissement des vapeurs et puis la décantation des condensats. Cette technique présente les avantages suivants: rapidité, économie du temps d'énergie et d'eau, extrait dépourvu de solvant résiduel (KABERA, op cit).

II.3.5. PROPRIETES PHYSIQUES DES HE (BOKOTA, 1985)

Les huiles essentielles étant un mélange des principes odoriférants, elles possèdent à cet effet plusieurs propriétés et caractères communs parmi lesquels on peut citer :

Ø La volatilité : les essences sont très volatiles et entraînables par la vapeur d'eau.

Ø Solubilité : les essences sont insolubles dans l'eau à une température supérieure à 0,4°C mais solubles dans presque tous les solvants organiques (alcool, éther « éther de pétrole », benzène, les huiles fixes, etc.).

Ø Point d'ébullition : elles possèdent un point d'ébullition généralement entre 160-240°C

Ø Pouvoir rotatoire : elles ont un pouvoir rotatoire tantôt lévogyre tantôt dextrogyre.

Ø Conservation : les HE sont très altérables en présence de lumière et de l'oxygène par le phénomène d'auto oxydation qui pousse à la formation d'acide et isomérisation.

II.3.6. DIFFERENTES UTILISATIONS DES HUILES ESSENTIELLES

Outre l'emploi strictement médical des huiles essentielles, celles-ci sont utilisées dans de nombreux domaines tels que la parfumerie, la cosmétologie, l'agro-alimentaire et l'industrie chimique. Deux industries se partagent ce marché mondial florissant ; il s'agit de l'industrie agroalimentaire et la parfumerie. Les huiles essentielles interviennent dans la fabrication :

- Les huiles essentielles sont utilisées également pour leurs différentes propriétés et effets thérapeutiques divers (Franchomme, 1990).

II.3.7. MARCHE D'HUILE ESSENTIELLE (htt:// www.expansionstrategie.ca)

Quelques grandes entreprises dominent les échanges commerciaux dans le monde réalisent entre 60 et 80 % des volumes des ventes mondiales, selon les dernières estimations. Les principaux pays consommateurs d'huiles essentielles représentent à eux seuls près de 75 % du marché mondial. Ces marchés commerciaux exigent des approvisionnements réguliers, des produits fiables et de haute qualité ainsi que des prix compétitifs.

La demande mondiale de parfums et d'arômes devrait atteindre 18,4 milliards de dollars US en 2004 alors qu'elle était de 8,3 milliards de dollars US en 1999. Cette forte croissance anticipée s'explique par l'augmentation rapide de la production industrielle alimentaire (boissons gazeuses, croustilles, etc.) dans certains pays en voie de développement comme la Chine, le Brésil, l'Inde et le Mexique, selon une analyse récente du marché mondial réalisée par Freedonia Group Inc. Le tableau 1 indique la répartition de la demande mondiale en parfums et arômes par grandes régions.

L'Amérique du Nord (États-Unis, Canada, Mexique) constitue le marché le plus important au monde avec un volume de 4,4 milliards de dollars US, ce qui représente environ le tiers de la demande mondiale. Aux États-Unis, on s'attend à ce que la demande en huiles essentielles pour les industries de la parfumerie et de l'alimentation croisse à raison de 10 % par an pour les cinq prochaines années.

Tableau 1 : Demande mondiale pour les parfums et les arômes (en millions de dollars US).

Marchés	1999	2004 (prévisions)	Croissance annuelle moyenne (%)
États-Unis	3 865	4 770	4,3
Canada, Mexique	560	790	7,1
Europe occidentale	4300	5215	3,9
Japon	1875	2720	10,1
Autres Asie/Pacifique	1680	2720	10,1
Reste du monde	1870	2805	8,4
Total	14150	18400	5,4

Le marché européen demeure pratiquement aussi grand que celui de l'Amérique du Nord avec 4,3 milliards de dollars US en 1999. Le Japon domine le dernier tiers du marché mondial avec 1,9 milliards de dollars US.

TROISIEME CHAPITRE : MATERIEL ET METHODES

2.1. MATERIEL VEGETAL

Nos échantillons étaient constitués des écorces de Scordophloeus zenkeri HARMS et de Croton haumanianus J. LEONARD récoltées dans la réserve forestière de YOKO.

La réserve se trouve dans la collectivité de Bakumu-Mangungu, au territoire d'Ubundu, district de la Tshopo, en Province Orientale. Elle est limitée au nord par la ville de Kisangani, le fleuve Congo et les forêts perturbées, au sud à l'est par la rivière Biaro, à l'ouest par la voie ferrée (NTAHOBAVUKA, 2011).

La réserve s'étend sur la route Kisangani-Ubundu aux points kilométrique 21 à 38, avec 025°17' longitude Est avec une altitude oscillante autour de 400 m d'altitude. La topographie du terrain est généralement plate (NTAHOBAVUKA, op cit).

Elle est traversée par la rivière Yoko qui la divise en deux parties dont le bloc sud avec 3605 hectares, soit une superficie totale de 6975 hectares (NTAHOBAVUKA, op.cit.).

En tenant compte des irrégularités dans le prélèvement des données climatiques de la réserve et suivant sa situation à la périphérie de Kisangani la réserve a un climat équatorial chaud et humide du type AF selon la classification de Köppen. C'est un climat caractéristique des ombrophiles où il pleut toute l'année. Les moyennes annuelles des pluies sont de l'ordre de 1700 mm et la température journalière est de 25°C (KAWABE, 2013).

La RFY présente des caractéristiques reconnues à la cuvette centrale congolaise, un sol rouge et ocre forestière (LITUKA, 2007). Ce sont des sols ferralitiques (classification française) des forêts tropicales ou encore appelés ferral-sol (classification de la FAO) (KUMBA, 2007).

Généralement le sol est du type sablo-argileux, acide renfermant des combinaisons à base de sable, pauvre en humus et en éléments assimilables par les plantes à cause de la lixiviation due aux pluies abondantes. Ils ont une fertilité moyenne et conviennent à la culture des plantes ligneuse et association légumineuses-graminées (NYAKABWA, 1982).

Le Scordoploeus zenkeri appartient à la grande catégorie de feuillus au grand groupe des Angiospermes dicotylédones de l'ordre de fabales à la famille de Fabaceae, Sous-famille de caesalpioidae, au genre de Scordoploeus. Le nom vernaculaire est « BOFILI » et le nom commercial est Divida (BENEDITO, 2008).

Le Scordoploeus est une espèce vivant en communauté avec beaucoup d'autre espèces. Parfois, elle est grégaire. Elle est caractéristique des forêts hétérogènes de terres fermes à Scordoploeus Zenkeri. Au Cameroun l'espèce est commune dans certaines régions : Edéa, Esaka, Dchane. Au Gabon, elle est rare à l'ouest, mais devient commune dans le centre et l'Est (BENEDITO, op. cit).

L'arbre de Scordoploeus z. atteint environ 40 m de hauteur, ses écorces dégagent une odeur alliacée très prononcée surtout après la pluie d'où son nom « arbre à ail » ; fut d'environ 25m de hauteur et 100cm de diamètre, parfois munie de très légers empâtements à la base.

Feuilles pannées à 5-10 paires de foliole alternes, sessiles, oblongues, arrondies ou obtuses au sommet, tronquées et inégales à la base, la partie postérieure très étroite, glabre de 20-25x8-9 cm. Rachis de 8-10 cm, canaculé et très légèrement aile.

L'espèce a une inflorescence à fleurs blanches en grappes denses terminales ou axillaires de 5-8 cm, pubescentes, gousse plate, lisse, apiculée, au bord termine par une crête de chaque côté. Scordoploeus Z. a un bois très dur et très nerveux de couleur jaune.

Elle est la plus répandue du Cameroun, Gabon, au Mayombe et les jeunes feuilles et l'écorce sont employées localement comme condiment (BENEDITO, op. cit.).

Au Gabon, l'écorce, le bois et les graines servent de condiment alliacé aux indigènes ; l'infusion de l'écorce se boit pour combattre la constipation ; contre le rhume ou la toux (BALISA, op. cit.).

Le Croton HaumanianusJ. Léonard est un arbre monoïque pouvant atteindre 35 m de haut, parfois myrmécophile, rameaux feuillés, odoriférant à nombreux cicatrices petiolaires : cime à couvert léger, à écorce jaune orange et blanche sur tranche, excédant en gomme collante.

Feuilles alternes, entières, elliptiques, ovale-elliptiques ou oblongues de 8,5 à17 cm de long sur 2,5 à 5 cm de large ; limbes à bases cordées, à bords entiers, aux sommets aigus, parfois émarginés, glabres, argentés à la face abaxiale, peniverves, pétioles de 1,4 à 6 cm à stipuler latérales filiformes, 2(4) glandes à la base du limbe ; feuilles vieilles souvent nécrosées, parfois garnies des poils écailles mêlés avec les poils étoilés.

Inflorescence mâle en racèmes spiciforme et inflorescences femelle en racème axillaires ou en épis fasciculé.

Fleurs femelles pédiculées, accrescentes, calice à 5 sépales identiques à ceux des fleurs mâles, corolle à 5 pétales linéaires, disque glabre ovaire supéretriloculaire, style multifides.

Fruit : drupacés suglobuleux, non lobés brièvement trilobés au sommet, apparaissant roussâtres. Graines ellipsoïdales, jaunâtres.

Cette plante est appelé vernaculairementmiteketsu et est utilisée dans la médecine traditionnelle pour le traitement des maux de ventre et le trouble de grossesse.

Préparation de nos échantillons

Nous avons apprêté les échantillons à frais et à sec, l'échantillon à frais était destiné pour l'extraction d'huile essentielle et une autre partie a été séchée sur la paillasse à la température ambiante du laboratoire de chimie de la faculté des sciences pour le screening chimique et d'autres expériences.

Les méthodes que nous avons utilisées sont : le screening chimique, l'hydrodistillation et la méthode statistique (test student) pour comparer nos échantillons.

Le screening chimique est une méthode d'analyse chimique qui a pour but de mettre en évidence les groupes phytochimiques contenus dans une plante donnée.

Nous avons effectué le screening chimique des alcaloïdes, des tanins, des saponines, flavonoïdes, des stérols et terpènes.

2.2.1.1. Détection des alcaloïdes

1g de l'organe végétal laissé en macération dans 10 ml de solution de HCl 1% pendant 24 heures. Le macéré est filtré et testé avec quelques gouttes de réactif de MAYER et de DRAGENDORFF. Les alcaloïdes forment avec un précipité blanc avec le réactif de MAYER, tandis qu'ils forment un précipité rouge avec le réactif de DRAGENDORFF (WOME, 1985).

2.2.1.2. Détection des flavonoïdes

Alcool chlorhydrique (Ethanol 95%, eau distillées HCl concentré à parties égales en volume)

b) Matériel : Tube à essai, pipettes graduées, seringue, bécher, entonnoir et papier filtre.

5 g de matière végétales broyée finement ou grossièrement sont infusée dans 50 ml l'éthanol 95%, 2 ml de l'eau et 2 ml de l'acide chlorhydrique concentré.

A 5ml de l'infusé, on ajoute 5ml d'alcool chlorhydrique, environ 0,5 g de coupeau de magnésium et quelques gouttes d'alcool iso amylique.

L'apparition d'une coloration rose, orange ou violacé dans la couche surnageant d'alcool iso amylique indique la présence d'un flavonoïde libre.

2.2.1.3. Détection des tanins

A 5 ml du décocté précédant, on laisse tomber quelques gouttes de chlorure ferrique 1%. L'apparition d'une coloration particulière ou d'un précipité indique la présence de tanins dans la plante (DISASI, 1988 ; DELAUDE, 1969).

2.2.1.4. Détection des quinones

5 g de matière végétale grossièrement broyée, imbibée de quelques gouttes de HCl au 1/5, sont mis en macération dans 30 ml du mélange chloroforme-éther (1/1) dans une fiole bouchée pendant 24 heures. Après filtration 2 ml filtrat sont agités avec 2 ml de la solution de soude au 1/10. La présence de quinone est traduite par le virement de la coloration du rouge au violet de la phase aqueuse (FOURNET, 1979).

2.2.1.5. Détection des saponines

5 g de matière végétale grossièrement broyée on fait une décoction dans 50 ml d'eau pendant 15 minutes, on prélève dans un autre tube à essai 10 ml de filtrat qu'on agite vigoureusement, on laisse reposer le tube pendant 10 minutes, la persistance de mousse après 10 minutes indique, la présence de saponines dans l'échantillon (FOURNET, 1979).

2.2.1.6. Détection des stérols et terpènes

1g de poudre de matériel végétal est mis en macération pendant 24 heures dans une fiole bouchée contenant 20 ml d'éther diéthylique. 5 gouttes de la solution sont évaporées sur le verre de montre. Les résidus sont repris par 2 gouttes d'anhydride acétique. L'addition de 1 goutte de l'acide sulfurique concentré donne des composés stéroliques ou terpéniques, une coloration mauve virant au vert. Un résultat négatif à ces deux tests indique l'absence des produits stéroliques et terpéniques (LUNANULA et al, 1984).

Nous avons opté pour la méthode d'hydrodistillation car elle est la seule méthode d'extraction faisable avec notre moyen de bord.

Les espèces chimiques odorantes sont faites de molécules peu ou pas solubles dans l'eau mais souvent volatiles. Initialement mélangées à de l'eau, les cellules végétales libèrent, sous l'effet de la chaleur, ces molécules odorantes qui se vaporisent en même temps que l'eau et sont entraînées par la vapeur d'eau vers un réfrigérant où elles se condensent (ainsi que l'eau). A la sortie du réfrigérant on recueille un liquide, le distillat : il est en général formé de 2 phases liquides non miscibles :

· la phase aqueuse, la plus abondante, constituée d'eau dans laquelle est dissoute une faible quantité de molécules odorantes

· la phase organique, ou l'huile essentielle, constituée des molécules odorantes

Dans cette partie nous allons présenter les différents paramètres que nous avons pu définir pour une hydrodistillation d'huile essentielle.

Nous avons donc réalisé quelques expériences pour pouvoir appuyer notre étude en tenant compte de ces paramètres :

La durée de la distillation est celle qui correspond à la durée minimale permettant d'extraire toutes les fractions, c'est-à-dire une durée qui se termine dès que la rentabilité de l'extraction commence à diminuer.

Nous allons chercher à déterminer le temps optimal pour maximiser le rendement en huile essentielle.

Lors d'une hydrodistillation, la vapeur d'eau traverse le matériel végétal pour emporter avec lui dans le réfrigérant toutes les substances aromatiques. Mais la vapeur traverse une couche plus ou moins importante de végétaux.

Nous allons procéder à la recherche de forme du matériel végétal qui pourra faciliter le contact entre l'eau et les molécules d'huile essentielle.

Lors d'une hydrodistillation, la vapeur d'eau est un véhicule permettant le transport des substances aromatiques contenues dans la plante.

C'est pourquoi nous allons chercher la quantité optimale d'eau pour la rentabilité du rendement en huile essentielle.

L'eau et les substances végétales, mélangées dans des proportions définies, forment un mélange azéotrope ou azéotropique, c'est-à-dire dont la température d'ébullition commune est inférieure à leurs températures d'ébullition respectives et reste constante jusqu'à la disparition totale d'un de 2 composés.

Lorsque l'on chauffe le mélange et que celui-ci atteint la température d'ébullition de l'azéotrope, qui est la plus basse, l'eau et l'huile essentielle s'évaporent en même temps.

Nous allons chercher à voir l'influence de la température sur notre rendement en fixant une température d'ébullition autre que celle de l'azéotrope.

Pour faire nos comparaisons, nous avons préféré utiliser le test t parce que nous l'avons trouvé plus fiable pour dégager la différence nette entre les rendements de nos espèces avec un niveau de confiance de 0.95.

Le principe du test de Student est le suivant : on veut déterminer si la valeur d' espérance ì d'une population de distribution normale et d'écart type ó non connu est égale à une valeur déterminée ì₀. Pour ce faire, on tire de cette population un échantillon de taille n dont on calcule la moyenne

et l'écart-type empirique s. ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Test_de_Student)

Pour notre cas nous avons utilisé le logiciel R commander (C'est un logiciel conçu spécialement pour le test statistique et nous avons utilisé la version : 2.10.0).

QUATRIEME CHAPITRE : RESULTATS ET DISCUSSION

IV.1. SCREENING CHIMIQUE

N°	Principes actifs	Scordoploeus Z.	Croton H.
1	Alcaloïdes	+++	-
2	Saponines	+++	++
3	Quinones	+	+++
4	Flavonoïdes	-	-
5	Tanins	++	++
6	Terpènes et stérols	+++	++

Il ressort de ce tableau la présence en quantité très abondantedes saponines, alcaloïdes et terpènes et stérols dans le Scordophloeus, la présence en quantité très abondante des quinones dans le Croton, la présence en quantité abondante des saponines, tanins, alcaloïdes et terpènes dans le Croton; la présence en quantité abondantedes tanins dans le Scordophloeus ; l'absence totale des alcaloïdes et des flavonoïdes dans le Croton et enfin l'absence totale des flavonoïdes dans le Scordophloeus.

IV.2. LES RESULTATS SUR LA VARIABILITE DU RENDEMENT

IV.2.1. LA DUREE DE DISTILLATTION

Pour déterminer le temps maximal d'une distillation d'huile essentielle, nous avons procédé à une hydrodistillation pour chacune de nos espèces dont les résultats sont présentés dans la figure suivante pour une quantité de 100 g de matière végétale.

Nous avons pu constater que le volume d'huile essentielle augmentait progressivement pour atteindre un sommet à des temps différents 120 minutes pour le Scordoploeus et 90 minutes pour le croton et après avoir atteint le plateau, nous avons constaté que le volume maximal d'HE obtenu commençait à diminuer : 15 minutes après pour le Scordoplhoeus et 30 minutes pour le croton. Cette diminution est faite par la volatilisation de l'huile essentielle avec l'air.

IV.2.2. LE MORCELLEMENT DE LA PLANTE

Nous avons constaté que le rendement de notre échantillon coupé grossièrement est toujours inferieur au rendement de l'échantillon broyé finement. Ceci s'explique par la grande surface de contact que présente l'échantillon finement broyé.

IV.2.3. LE RATIO PLANTE/EAU

; B=

; C=

; D=

et E=

: ces fraction représentent la quantité de la plante prise pour différents volumes d'eau pris, donc 100 g de la matière végétale pour 100 ml, 200 ml, 300 ml, 400 ml et 500 ml d'eau.

Nous avons constaté pour ces deux espèces que, quand la quantité d'eau est petite l'extraction ne se fait pas complétement mais quand on augmente un peu plus l'eau l'extraction se fait partiellement et l'extraction se fait complètement quand on a beaucoup plus d'eau ; ceci facilite aussi la surface de contact entre les totums et les molécules d'eau.

Il est aussi constaté que quand nous avons atteint 400 ml et 500 ml le rendement n'a plus changé cela nous a permis de déterminer la quantité maximale qu'il faut prendre pour un rendement optimum d'extraction.

3.2.4. LE TAUX D'HYDRATATION DE LA PLANTE

La fig. 10 montre que le rendement est bon juste le premier jour quand la plante est encore fraiche et quand celle-ci commence à se dessécher, le rendement diminue aussi progressivement. Ce qui explique l'entraînement de l'huile essentielle par l'eau qui s'est évaporée de la plante.

PLANTE	1^ier jour	2^ième jour	3^ième Jour	4^ièmejour
Scordoploeus	100	98,3	96,5	94,4
Croton H.	100	98,5	97,1	94,8

	Scordophloeus		Croton
	T°	Rendement	T°	Rendement
T° normale	98,5 °C	0,21 ml	96 °C	0,14 ml
T° élevée	103 °C	0,21 ml	98 °C	0,14 ml

Nous avons constaté que le rendement était toujours le même dans les deux conditions mais il y a la diminution du temps de la distillation pour le mélange salin et durée prolongée pour une distillation normale, ce qui s'explique par l'ionisation du mélange par le NaCl.

Pour comparer les rendements de ces deux plantes, nous avons considéré les rendements du paramètre morcellement.

Figure 11 : comparaison deux moyennes du rendement de paramètre morcellement de nos espèces

Décision : il y a une différence très significative entre les deux moyennes ce qui prouve que le Scordophloeus a plus d'huile essentielle que le croton.

CONCLUSION ET SUGGESTIONS

Au terme de ce travail qui a porté sur le screening chimique et extraction des huiles essentielles contenues dans le Scordophloeus Zenkeri HARMS et Croton Haumanianus J. Léonard.

Ø Le screening chimique a révélé la présence de terpènes et stérols en quantité très abondante dans le Scordophloeus Zenkeri et en quantité abondante dans Croton Haumanianus.

Ø De l'étude expérimentale de différents paramètres d'hydrodistillation, les conditions suivantes peuvent être définies pour obtenir un meilleur rendement.

Ø Les conditions optimales d'hydrodistillation des huiles essentielles ci-dessous ont été exploitées :

Paramètre	Condition à appliquer pour un rendement maximal lors d'hydrodistillation
Durée :	1h30 à 2h15 maximum
Morcellement de la plante :	Broyé finement
Ratio eau/plante :	Assurer l'optimisation de la surface de contact
Taux d'hydratation :	Utiliser de préférence une plante fraiche
Température :	Température normale

Et, au vu des résultats obtenus, il ressort que la modification des paramètres de l'hydrodistillation influe sur le rendement. Ce qui confirme la deuxième hypothèse.

Ø Les tests statistiques ont montré une différence très significative du rendement entre les espèces, ce qui confirme la dernière hypothèse.

Après avoir abordé ce travail, il reste aussi ouvert aux autres chercheurs qui s'intéresseront de ce domaine d'huile essentielle à :

- Faire l'étude de l'activité biologique de ces HE pour connaitre leur pouvoir thérapeutique.

- Approfondir l'étude de la variabilité du rendement en fonction de la saison de récolte.

2. BALISA (2002) : « Caractérisation des huiles essentielles de trois plantes aromatiques : Hyptis Spicigera, Pluchea Ovalis et Laggera Aurita » DES 1-5, 9-10, 13p

3. BENEDITO (2008) : « étude de la structure diamétrique de scordoplhoeus z. HARMS « Divida » dans la forêt de Yoko(RDC) » travail de fin de cycle, 12-14p

4. BRIAN M.L (1995), The isolation of aromatic materials from plant products, R.J. Reynolds Tobacco Company, Winston- Salem( USA), p.57-148

5. BRUNETON J. (1993), Pharmacognosie: phytochimie, plantes médicinales. 2^ième éd. Tec. Et Doc., Lavoisier, Paris, France.

6. BRUNETON J., 2009: pharmacognosie-phytochimie, plantes médicinales, 4^eéd, revue et augmentée, paris, Tec &Dac-Editions médicinales internationales, 1288p.

7. BRUNETON, J., 2009:pharmacognosie;phytochimie, plantes médicinales, Lavoisier, 4^e éd., paris, 1269p.

8. DELAUDE ,1969 : contribution à l'étude de la structure d'une saponine extraite d'une securidaceae Longipedunculata, thèse inédite, Université de liège.

9. DISASI, A., 1988 : étude phytochimiques et activité antibactérienne de quelques plantes médicinales de Kisangani (haut-zaïre), mémoire inédit, Fac. Sc., pp14-16.

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11. FRANCHOMME P. et PENOEL D. (1990), Matière médicale aromatique fondamentale (317-406), livre quatrième, l'aromathérapie exactement, encyclopédie de l'utilisation thérapeutique des huiles essentielles. R.Jollois Edit., Limoge, 446p.

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13. KAKULE C., 2007 : études in vitro de quelques plantes médicinales soignant la Drépanocytose à Kisangani (province orientale R.D. Congo), Mémoire inédit, Fac. Sc., UNIKIS, 48p.

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16. KOMBE J. : « screeningchimique et extraction des principes actifs les plus representatifs de TREMAGUINEENSIS utilisés contre la carie dentaire en médecine traditionnelle » TFC inédit, Fac. Sc, UNIKIS, 9p

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REFERENCES WEBOGRAPHIQUES

TABLE DES MATIERES

II.3.1. DEFINITION D'HE selon ANSM (Association Nationale de Sécurité du Médicament et des produits de santé) 11