Présentation ceremonie martinique-071209

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Les molécules responsables de la stabilité des bois: cas des bois tropicaux de Guyane Française.Présentation Prix de Thèse 2008 Université des Antilles et de la Guyane -Mariana ROYER

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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)

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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

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CONSTITUANTS MACROMOLÉCULAIRESLIGNINE – HEMICELLULOSE – CELLULOSE

• Assurent le maintien de l’arbre•Sont responsables de certaines

propriétés physiques et mécaniques.

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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

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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)

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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

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Matériels et Méthodes:Échantillonnage et méthode d’extraction du bois

5 solvants = 5 groupes de molécules

de nature différentes

3 types d’échantillons

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Matériels et Méthodes: Mesure des propriétésDURABILITÉ NATURELLE

Inoculum

STABILITÉ DIMENSIONNELLE STABILITÉ ACOUSTIQUE

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Matériels et Méthodes: Analyses chimiques

CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE

RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE

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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

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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

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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.

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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!

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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!!!!

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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

'inh

ibit

ion

en

%

H2O

EtOH

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Quelques résultats (2): Activité biologique des écorces de Wapa

et Bagasse.

0

10

20

30

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50

60

70

wapa bagasse oligopin

Ta

ux

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hib

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n e

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).

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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.