Soutenance mémoire
Un poison est défini comme étant une substance capable de perturber et même de supprimer les fonctions vitales d’un organisme auquel il a été administré volontairement ou accidentellement. Une toxine est un poison naturel d’origine animale, végétale ou microbienne. Malgré les préjudices causés par les organismes toxiques, l’homme a toujours su tirer profit de leur utilisation. A titre d’illustration, on peut citer :
• les plantes ichtyotoxiques telles que Derris sp (PAPILLIONACEAE), Euporbia laro (EUPHORBIACEAE) Barringtonia butonica (LECYTHIDACEAE), utilisées pour pêcher ;
• les plantes à curare comme Chondrodendron tomentosum (MENISPERMACEAE), avec lesquelles, les Indiens d’Amérique confectionnent des flèches empoisonnées.
• Les plantes utilisées comme poisons d’épreuve, cas de Cerbera venenifera (APOCYNACEAE) et Cryptostegia madagascariensis (ASCLEPIADACEAE), plantes malgaches destinées à rendre la justice.
• Les venins de certaines espèces animales employés pour soigner différentes maladies. Ainsi par exemple, le venin de crotale est utilisé contre l’épilepsie, celui de crapaud contre les maladies de cœur, et celui d’abeille pour guérir les rhumatismes, douleurs musculaires et articulaires.
• Les plantes et animaux toxiques utilisés à des fins homicides et abortives.
Avec les progrès des sciences, notamment ceux de la biologie, la chimie, la physiologie, la biochimie, la toxicologie ou science des toxines a pris un grand essor. De nombreuses molécules toxiques ont été isolées de différents organismes animaux, végétaux, et microbiens et la structure de plusieurs poisons naturels a été mise en évidence. La connaissance du mécanisme d’action de ces toxines a permis de comprendre des phénomènes biologiques importants tels le transport membranaire et a apporté des renseignements capitaux sur la biosynthèse des protéines et différentes voies métaboliques des organismes vivants. A titre d’exemples, on peut citer quelques toxines qui ont été ainsi utilisées :
– l’abrine de Abrus precatorius, la ricine de Ricinus communis (CUATRECASAS, 1977) ont servi d’outils pour l’élucidation de la biosynthèse des protéines ;
– la roténone issue de Derris sp une PAPILIONACEE et l’antimycine A une toxine d’origine fongique contribuent à la compréhension de la structure et du fonctionnement de la chaîne respiratoire (BRUNETON, 1987) ;
– la toxine tétanique d’origine bactérienne a contribué à l’élucidation du fonctionnement du système nerveux central (BIZZINI, 1977) ;
Les végétaux constituent une source importante de toxines et outre les possibilités d’exploitation évoquées ci-dessus, l’utilisation des toxines végétales comme médicaments est assez courante. Ainsi,
– la quinine de Quinquina est utilisée pour lutter contre le paludisme ;
– la digitaline, un hétéroside isolé de Digitalis purpurea, famille des SCROFULARIACEES, est utilisé comme tonique cardiaque ;
– la morphine, un alcaloïde de la plante Papaver somniferum, est utilisée comme analgésique.
A Madagascar, de nombreuses plantes malgaches sont réputées toxiques ou possèdent des vertus thérapeutiques et sont utilisées dans la médecine traditionnelle (BOITEAU, 1977 et 1979 ; DEBRAY et coll., 1971 ; HECKEL, 1903 ; PERNET et coll., 1979).
Depuis plusieurs années, le Laboratoire de Biochimie Fondamentale et Appliquée de l’Université d’Antananarivo, a orienté ses travaux vers les plantes toxiques de Madagascar au sein de son unité de recherche en Toxicologie. Les objectifs consistent en la caractérisation chimique et biologique des principes toxiques isolés de plantes endémiques malgaches. Plusieurs toxines ont déjà été étudiées. A titre d’illustration, on peut citer principalement la cnestine de Cnestis glabra et Cnestis pollyphylla, de la famille des CONNARACEES (JEANNODA, 1986) ; la bolaffinine de Boletus affinis, un champignon de la famille de BOLETACEAE (RAZANAMPARANY, 1987) ; la monguine de Croton mongue, une EUPHORBIACEE (RALISON, 1987) ; les toxines isolées de Tachiadenus longiflorus une GENTIANACEE (RAKOTO RANOROMALALA, 1989); l’albodorine isolée de Albizia odorata, une FABACEE ( RAJEMIARIMOELISOA, 2000) et les principes toxiques du genre Albizia arenicola, une autre FABACEE (RANDRIANARIVO, 1996).
ETUDE CHIMIQUE DES PRINCIPES TOXIQUES
Quelques Euphorbiacées malgaches ou étrangères ont déjà fait l’objet d’études chimiques approfondies. Des principes actifs de structure variée (protéines, peptides, terpènes, flavonoïdes) (RALISON, 1987 ; RAJAONARIVONY, 1983 ; STIRPE et coll.,1976 ; TESSIER et coll., 1975) ont pu ainsi être identifiées.
Mais à notre connaissance, aucune étude chimique n’a encore été rapportée dans la littérature concernant le genre Uapaca thouarsii. Aussi, nous nous sommes proposé de réaliser une étude chimique en utilisant l’écorce de tige comme matériel d’étude. Cet organe a été choisi en raison de son utilisation dans la thérapeutique traditionnelle.
Ainsi, après avoir vérifié la toxicité sur souris, nous avons cherché à :
– mettre au point un procédé d’extraction et de purification de principes toxiques ;
– déterminer leur propriétés physico-chimiques ;
– identifier leur nature chimique.
Description du genre Uapaca (LEANDRI, 1958 ; BOITEAU, 1979)
Le genre Uapaca appartient à la famille des Euphorbiacées regroupant des arbres et des arbustes soit isolés et souvent à grandes racines adventives, soit groupés en peuplement et dépourvus de racines adventives. Les feuilles sont alternes rapprochées au sommet, le limbe est entier, coriace, glabre, ordinairement atténué en pétiole court ou assez long, les nervures sont pennées. La floraison est brève, les fleurs mâles sont groupées en boule serrée et portées par une longue tigelle.
Description de Uapaca thouarsii
C’est un arbre de 10 à 20 m de hauteur, présentant des racines adventives partant de la base du tronc. Les ramilles peu charnues portent des feuilles rapprochées vers le sommet. Les pétioles de 2 à 4 cm sont renflées et à peu près glabres. Le limbe mesure 6 à 8 cm de longueur et peut atteindre 14 cm ; il comporte 5 à 7 nervures secondaires de chaque coté. Les fruits sont verruqueux subglobuleux atteignant 3 cm de diamètre et à style assez court.
La classification systématique de cette plante est la suivante :
Règne……………………….….. : VEGETAL
Embranchement…………..……. : SPERMAPHYTES
Sous embranchement……….…. : ANGIOSPERMES
Classe………………………….. : DICOTYLEDONES
Ordre………………………..…. : EUPHORBIALES
Famille…………………………. : EUPHORBIACEAE
Sous-famille…………………… : PHYLLANTHOIDAE
Genre…………………….……. : Uapaca
Espèce………………………… : thouarsii
Nom vernaculaire………………. : Voapaka
Répartition géographique
Cette plante est commune en forêt près du littoral jusqu’à 500 m d’altitude, dans des zones à climat tempéré et humide surtout du coté du versant oriental de Madagascar (BAILLON, 1858).
Préparation du matériel végétal
Les écorces de tige fraîches de Uapaca thouarsii, récoltées dans la région de Mandraka en mars 2002, sont lavées et séchées au soleil pendant une semaine puis réduites en poudre au moyen d’un microbroyeur CULATTI. La poudre ainsi obtenue, conservée à la température ambiante, constitue le matériel d’étude.
PRODUITS CHIMIQUES
Tous les produits chimiques, de qualité pour analyse, sont de marque MERCK ou PROLABO. Pour la chromatographie sur couche mince, des plaques de gel de silice de marque MERCK 60F254, étalées sur support plastique de dimensions 20 x 20 cm sont utilisées. L’épaisseur de la couche est de 0,2 mm.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
1.INTRODUCTION
2 MATERIELS ET METHODES
2.1.MATERIELS
2.1.1. MATERIEL VEGETAL
2.1.1.1. Description du genre Uapaca
2.1.1.2. Description de Uapaca thouarii
2.1.1.3. Répartition géographique
2.1.1.4. Préparation du matériel végétal
2.1.2. PRODUITS CHIMIQUES
2.2. METHODES
2.2.1. METHODES D’EXTRACTION
2.2.1.1. Extraction aqueuse à froid
2.2.1.2. Extraction hydroalcoolique
2.2.1.3. Extraction aqueuse à chaud et à reflux
2.2.2. METHODES DE PURIFICATION
2.2.2.1. Dialyse
2.2.2.1.1. Principe
2.2.2.1.2. Mode opératoire
2.2.2.1.2.1. Préparation de la membrane
2.2.2.1.2.2. Technique de la dialyse
2.2.2.2. Fractionnement par le n-butanol
2.2.2.2.1. Principe
2.2.2.2.2. Mode opératoire
2.2.2.3. Traitement par la chaleur
2.2.2.3.1. Principe
2.2.2.3.2. Mode opératoire
2.2.2.4. Traitement à l’éthanol 30%
2.2.2.4.1. Principe
2.2.2.4.2. Mode opératoire
2.2.2.5. Traitement à l’acétate neutre de plomb
2.2.2.5.1. Principe
2.2.2.5.2. Mode opératoire
2.2.2.6. Traitement par le charbon actif
2.2.2.6.1. Principe
2.2.2.6.2. Mode opératoire
2.2.3. METHODES ANALYTIQUES
2.2.3.1. Méthode de séparation par chromatographie sur couche mince
2.2.3.1.1. Principe
2.2.3.1.2.Mode opératoire
2.2.3.1.2.1.Préparation de l’extrait
2.2.3.1.2.2. Dépôt de l’échantillon
2.2.3.1.2.3. Développement
2.2.3.1.2.4. Révélation du chromatogramme
2.2.3.2. Méthodes de détection des familles chimiques
2.2.3.2.1. Préparation des extraits à analyser
2.2.3.2.1.1. Extrait aqueux
2.2.3.2.1.2. Extrait hydroalcoolique
2.2.3.2.1.3. Extrait acide
2.2.3.2.1.4. Extrait chloroformique
2.2.3.2.2. Détection des alcaloïdes
2.2.3.2.3. Détection des flavonoïdes
2.2.3.2.4. Détection des leucoanthocyanes
2.2.3.2.5. Détection des tanins et polyphénols
2.2.3.2.5.1. Test au chlorure ferrique
2.2.3.2.5.2. Test à la gélatine salée
2.2.3.2.5.3. Test à la gélatine à 1%
2.2.3.2.6. Détection des anthraquinones
2.2.3.2.7. Détection des saponines
2.2.3.2.7.1. Indice de mousse
2.2.3.2.7.2. Test hémolytique sur hématies de mouton
2.2.3.2.8. Détection des desoxy-oses
2.2.3.2.9. Détection des stéroïdes et des triterpènes
2.2.3.2.10. Détection des iridoïdes
2.2.4. METHODE DE CONCENTRATION
3. RESULTATS
3.1. ISOLEMENT DES PRINCIPES TOXIQUES
3.1.1.EXTRACTIONS
3.1.1.1. Extraction aqueuse à froid
3.1.1.2. Extraction hydroalcoolique
3.1.1.3. Extraction aqueuse à chaud et à reflux
3.1.2. PURIFICATION
3.1.2.1.Dialyse
3.1.2.2. Traitement par le n-butanol
3.1.2.3. Traitement par la chaleur
3.1.2.4. Traitement à l’éthanol 30%
3.1.2.5. Traitement par l’acétate neutre de plomb
3.1.2.6. Traitement par le charbon actif
3.2. ANALYSE DES EXTRAITS PAR CCM
3.3. RENDEMENT EN PRINCIPES TOXIQUES
3.4.CARACTERISATION CHIMIQUE
3.4.1.Propriétés physico-chimiques
3.4.2.Nature chimique
4.DISCUSSION
CONCLUSION
