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Répartition géographique
Ipomea batatas L. (Patate douce) est une plante originaire de l’Amérique tropicale. Introduite et cultivée dans de nombreux pays tropicaux et subtropicaux, elle devient une importante culture vivrière, notamment en Inde, en Chine, aux Philippines et les îles Salomon dans le Sud du Pacifique [Reed, 1976].
La patate douce est une plante rampante ou grimpante ; ses tubercules, de couleurs variables (blanc au rouge en passant par le jaune et le violet) selon les variétés, sont riches en amidon et en sucres. Elle est cultivée dans les zones tropicales et subtropicales, mais elle est connue pour sa grande tolérance culturale, puisqu’elle supporte les grandes chaleurs, les sols pauvres, les inondations sans oublier sa résistance aux maladies et aux ravageurs [FAOSTAT, 2012].
Elle est signalée également en Amérique latine dont le Brésil et le Cuba mais également en Amérique du Nord dont les Etats-Unis ; En Océanie dont la Papouasie –Nouvelle Guinée. [FAOSTAT, 2012].
En Europe on l’a retrouve en Espagne, au Portugal et Italie [FAOSTAT, 2012]. La patate douce est aussi représentée en Afrique notamment l’Ouganda, le Nigéria, le Rwanda, le Kenya, la Tanzanie, l’Angola, Madagascar, Mozambique, Ethiopie, Ghana, Cameroun, Sénégal et aussi au Bénin. [FAOSTAT, 2012].
Description botanique
Ipomea batatas, d’après la classification de CRONQUIST [98] appartient au :
Règne :Plantae
Sous-règne :Tracheobionta
Division :Magnoliophyta
Classe :Magnoliopsida
Sous-classe :Asteridae
Ordre :Solanales
Famille :Convolvulaceae
Genre :Ipomea
Espèce :Ipomea batatas L.
– Les racines
Elles partent toutes des nœuds de la bouture. On compte sur chaque nœud 2 à 4 grandes racines de 50 à 60 cm de longueur (dont 1 ou 2 se transforment en tubercules) et une dizaine de racines plus petites atteignant 20 à 30 cm de long [99].
– Les tubercules
Ils se transforment sur les racines à l’endroit ou, après s’être dirigé horizontalement, ils s’incurvent vers le bas. Les tubercules de patate sont des portions renflées de racines. Ils sont en nombre variable selon les variétés. Quelques-uns se forment à partir des racines, les nœuds des tiges ou des ramifications en contact avec le sol et qui, ont raciné. Ils sont de forme globulaire ou allongée de quelques dizaines de grammes à 3 et même 5 kg. Leur épiderme est de couleur très variable blanc, rose, rouge. Leur chair est soit blanche, soit jaune suivant les variétés [99].
– Les tiges
Sur une bouture, il peut se former une dizaine de tiges principales. Elles rampent à la surface du sol et atteignent 2 à 3 m de long. Elles peuvent être aussi grimpantes. Elles sont très minces et herbacées. Elles sont composées d’entre-nœuds séparés par des nœuds sur lesquels se forment les feuilles, les inflorescences et des racines adventives [99].
– Les feuilles
Elles sont de forme et de dimensions extrêmement variables. Le limbe peut être entier ou présenter 3, 5, ou 7 lobes. Le pétiole est plus ou moins long de couleur verte [99].
– Les inflorescences
Elles se forment sur les extrémités des tiges. Elles sont des ombelles axillaires comportant 4 ou 5 fleurs. Chaque fleur de l’inflorescence est portée par un court pédicelle qui part d’un point commun du pédoncule de l’inflorescence [99].
– Les fleurs
Elles ont une forme de cloche de couleur blanche, pourpre ou violette.
Elles se composent :
D’un calice à 5 pétales
D’une corolle à 5 pétales soudés
D’un ovaire à 2 loges surmonté par un style portant un stigmate de 5 étamines.
La fécondation est surtout croisée et elle se fait par l’intermédiaire des insectes.
L’autofécondation est possible et il peut y en avoir jusqu’à 40% [99].
– Les fruits
Ce sont des capsules indéhiscentes qui contiennent le plus souvent 2 graines séparées par une cloison médiane. Ils restent entourés par 5 sépales. Ils ont environs 7 mm de large et 5mm de hauteur. Ils sont surmontés par le reste du stigmate [99].
– Les graines
Elles sont petites (4 mm de diamètre environs) et comprennent deux faces : une bombée et une plate. Le hile est bien apparent. En coupe, on distingue : une coque, un embryon qui reste vert et qui est recourbé sur lui-même ; un albumen mucilagineuse qui entoure plus ou moins complètement l’embryon [99].
– Ecologie
La Patate douce est une plante extrêmement flexible. Comparée à d’autres cultures, elle pousse sous une gamme variée de conditions agricoles et s’adapte bien à la chaleur, à la sécheresse, à de nombreuses maladies et ravageurs, de même qu’à des sols pauvres et inondés.
Elle peut être cultivée à des altitudes comprise entre le niveau de la mer et des élévations allant jusqu’à 2500 m, entre les latitudes 40° Nord et 32° Sud.
S’agissant de la pluviométrie, ces besoins sont évalués à 600 m d’eau par cycle, avec une quantité élevée aux premiers stades d’installation de la plante. Les températures idéales sont comprises entre 22 et 33°C.
La patate douce demande beaucoup de soleil pour son développement. Suivant les variétés, il faut entre 120 et 210 jours pour boucler le cycle.
La patate douce donne un rendement appréciable là ou beaucoup d’autres cultures échouent. Face à la pression démographique que connaissent la plupart des pays africains, on observe une tendance à utiliser pour l’agriculture des terres considérées comme marginales. Dans de telles conditions, la patate douce offre un grand potentiel en raison de ses exigences moindres en ce qui concerne la pluviométrie et la qualité du sol. Sa tolérance aux maladies et ravageurs dépasse celle de la plupart des autres cultures alimentaires [Gura, (1991), Onwueme, (1978)].
La patate douce demande des expositions très ensoleillées pour que la photosynthèse se fasse dans des meilleures conditions possibles. Ce qui permettra à l’amidon de se former en grande quantité et d’obtenir, par la suite des gros tubercules.
La patate douce demande surtout des terrains meubles, bien perméables et bien pourvus en humus. Cependant les sols sablo-limoneux ou limono-sableux, bien drainés sont les plus favorables. Les sols de bas fond trop lourds et une trop grande richesse en matières organiques provoque un développement végétatif aérien trop important aux dépends des tubercules, qui restent petits et tardent à arriver à maturité [99].
– Les contraintes de la production
Comme on l’a vu dans la partie précédente, la patate douce est une culture simple et peu exigeante. Pourtant, les rendements moyens en Afrique sont faibles et instables par rapport aux chiffres que l’on peut obtenir dans des conditions optimales. Les contraintes de production les plus fréquentes sont les suivantes :
Aléas climatiques ;
Sols appauvris ;
Techniques de production et de conservation rudimentaires ;
Manque de variétés à rendement élevé et stable ;
Attaques de charançons au champ et en stock ;
Possibilités de commercialisation limitées ;
Non-valorisation des sous-produits ;
Manque de disponibilité de bonnes semences en temps utile
En médecine traditionnelle
Plusieurs parties de Ipomea batatas sont utilisées, notamment la racine, la peau et les feuilles. D’après la médecine chinoise, la saveur de la patate douce est, comme son nom l’indique douce [100].
Une décoction est utilisée pour soulager les symptômes de l’asthme et le rhume. Pour faire la décoction, les feuilles sont trempées pendant cinq minutes, avant de la boire [96].
Les feuilles de la patate douce peuvent être utilisées pour faire un cataplasme et appliquées à des brûlures légères ou des piqûres d’insectes [96].
Manger des patates douces cuites ou boire une décoction de feuilles aide à réduire les maux d’estomac, les nausées et la diarrhée. Le site Purdue rapporte que c’est une utilisation de la patate douce qui est particulièrement populaire [96].
Selon le site de Purdue, un thé ou une décoction faite à partir des feuilles de la plante peut être utilisée pour aider à faire baisser la fièvre.
De même, les patates douces et préparations faites avec les feuilles peuvent être efficaces pour aider à stimuler le système immunitaire [96].
Selon Hartwell (1967-1971), la décoction des feuilles est utilisée dans les remèdes populaires pour les tumeurs de la bouche et de la gorge. Déclarée comme étant altérant, aphrodisiaque, astringent, bactéricide, calmant, fongicide, laxatif, et tonique, la patate douce est un remède populaire pour l’asthme, les piqûres d’insectes, les brûlures, la cataracte, la ciguatera, la convalescence, la diarrhée, fièvre, nausées, splénose, des maux d’estomac, les tumeurs et panaris [DUKE et al. 1981].
La patate douce ou « Fan Shu » en chinois est beaucoup utilisée en médecine traditionnelle chinoise.
Les organes cibles sont:
o la Rate,
o l’Estomac,
o le Gros Intestin
o les Reins.
La patate douce a pour action principale de :
o « Renforcer la Rate et de soutenir l’Estomac ». En médecine chinoise, on parle d’action bénéfique donc sur le foyer moyen.
o Elle « engendre les liquides organiques », et arrête la soif.
o En agissant sur le gros Intestin, elle « débloque les selles ».
o La rate a, entre autres, le rôle de « conserver le sang dans les vaisseaux ». En tonifiant celle-ci, la patate douce permet « d’harmoniser le sang ».
o On dit aussi qu’elle est utile au souffle, sous-entendu à l’énergie. Selon les compendiums de pharmacopée chinoise :
*La patate douce est très intéressante dans les états de fatigue, de souffle court et de manque de force.
*Elle est tout à fait indiquée en cas d’état de chaleur et de plénitude, et ce, grâce à son rôle harmonisant, humidifiant et réhydratant.
*Elle peut aussi agir dans les diarrhées postprandiales dues à une pénétration d’humidité-chaleur consécutive à une trop grande absorption d’alcool. Cet état déclenchant donc un « effondrement de la rate ».
C’est un laxatif doux, capable de débloquer les selles, surtout quand ces problèmes de constipation sont dus à une diminution du péristaltisme intestinal [100].
En effet les grosses fibres et le mucilage qu’elle contient, mais aussi sa forte teneur en amidon, permettent, comme nous l’avons vu plus haut, d’augmenter le péristaltisme intestinal.
La conjonction des deux facteurs que sont l’augmentation de production d’énergie dans le corps et des fibres qu’elles contiennent permet d’arriver à ce résultat.
*Lorsque nous sommes sous l’emprise d’émotions intériorisées qui génèrent des blocages et des stagnations au niveau des intestins, c’est-à-dire des inflammations, des douleurs et des gonflements, la patate douce est alors très efficace pour réguler et prévenir, surtout quand ces situations sont accompagnées de soif ou d’agitation excessive [100].
*Dans le Gang Mu Shi Yu, il est dit « Fan Shu réchauffe l’estomac. Les patates douces à chair blanche tonifient l‘énergie du poumon. Si on y ajoute une tranche de gingembre, son rôle d’harmonisation du foyer moyen est comparable à celui obtenu par l’association du gingembre et du jujube ».
*Dans le Sui Xi Yin Shi Bu, il est dit : « la patate douce tonifie la Rate et l’Estomac et est utile à la force physique. Elle facilite la résistance contre le vent et le froid, donne un bon teint. En petite quantité, elle calme le mal de mer » [100].
D’ après les recherches modernes, la couleur la plus courante est la patate douce à chair orange. Cette couleur est donnée par le carotène qui est un puissant antioxydant. Elle protège donc, entre autres, l’organisme contre les maladies cardio-vasculaires, certains types de cancers, mais aussi contre la cataracte.
Rappelons que le carotène a une action directe sur la bonne vision nocturne et prévient la myopie. Une recette très connue en Chine est de mélanger du foie d’agneau ou de poulet avec la patate douce. Cela va avoir un effet très positif sur la vision et en particulier l’héméralopie. Une étude récente a montré qu’une boisson à base de patate douce, améliore les fonctions hépatiques chez les sujets à risque et régule le taux d’enzymes hépatiques.
Elle contient un taux élevé de vitamine E bénéfique pour la peau, le cœur et la fertilité.
Les nutritionnistes modernes chinois ont pu mettre en évidence que la consommation régulière de patate douce était plus qu’intéressante dans la prévention des cancers, des maladies hépatiques et rénales.
D’autre part, il conviendrait d’en consommer beaucoup plus après un accouchement pour reconstituer le sang et l’énergie.
Enfin la patate douce a une action très importante sur la régulation de l’appétit. Contrairement à ce que l’on pourrait penser, elle est très utile quand on veut réguler son poids à condition de consommer des légumes à côté.
Les feuilles sont comestibles et sont utilisées en médecine chinoise pour prévenir les cancers du poumon [100].
Au sud-ouest du Nigéria, l’infusion d’eau chaude de toute la plante est utilisée dans la gestion du diabète [101].
Il y a eu des rapports anecdotiques de l’utilisation de Ipomoea batatas dans la dengue, avec une amélioration de la numération plaquettaire étant attribuée à des décoctions des parties supérieures de la patate douce [101].
En Alimentation
La patate douce est utilisée aussi bien qu’en alimentation humaine, qu’animale.
Elle occupe une place bien définie dans la sécurité alimentaire africaine en tant qu’aliment de substitution en période de soudure. On l’apprécie en grande partie pour ses tubercules que l’on fait cuire, frire ou mettre au four. Mais ses feuilles sont également comestibles contrairement à celles de la pomme de terre qui sont toxiques [94].
Enfin, composés d’amidon mais aussi de saccharose, les tubercules peuvent servir à la production de fécule pouvant donner du sirop si on le mélange à du sucre [96].
La patate douce se mange avant tout en Afrique sans transformation. L’absence presque complète de transformation contraste fortement avec la situation en Asie, où les produits de transformation sont aussi variés et nombreux que ceux du manioc en Afrique. Ceci est certainement lié aux difficultés de transformer la patate en produits beaucoup plus attrayants par les moyens traditionnels disponibles en Afrique. Le séchage à l’air, notamment, donne souvent des produits d’une couleur peu appétissante et d’une valeur très réduite [Gura, (1991), Onwueme, (1978)].
Les prix de vente sur les marchés locaux et le faible taux d’écoulement couplé aux mauvaises conditions d’entreposage entrainent des pertes élevées au cours du stockage. Ces difficultés réunies représentent une entrave à la valorisation de cette ressource par les paysans. De nouveaux procédés de transformation doivent de ce fait être mis sur pied pour mieux rentabiliser la culture de cette plante. Néanmoins, Deux formes de transformation sont plus ou moins répandues en Afrique :
Transformation en farine
Le type de transformation le plus courant en Afrique est la transformation en farine. Les tubercules de patates, pelés et coupés en petits morceaux qui seront par la suite séchés et écrasés, donnent une farine de couleur diverse suivant les variétés. L’incorporation de cette farine aux pâtes alimentaires reste limitée en Afrique. Elle sert aussi à la préparation de mets à base de lait et de sucre comme le « dakre » des populations autochtones de l’Adamaoua au Cameroun. L’utilisation de la farine de patate en pâtisserie donne des résultats acceptables, mais difficiles à exploiter et à vulgariser en raison des habitudes alimentaires. Au Nigéria et au Cameroun, des efforts sont entrepris dans ce domaine [Gura, (1991), Onwueme, (1978)].
Transformation sous forme de tubercules cuits
Il existe une forme de transformation consistant à couper les tubercules en rondelles, à les faire bouillir légèrement et à les sécher au soleil avant de les ensacher pour le stockage. Ces rondelles, qui se consomment ensuite sous forme de chips, peuvent être également servies après une seconde ébullition. La patate peut se conserver ainsi pendant 4 à 6 mois. On envisage actuellement l’amélioration de cette méthode et sa vulgarisation potentielle.
Les techniques de transformation telles que la mise en boîte, la congélation ou la déshydratation qui ont été développées dans des pays industrialisés comme les Etats-Unis ne semblent pas adaptées pour l’instant aux conditions africaines. La Chine et d’autres pays d’Asie possèdent en revanche une longue tradition de transformation artisanale de la patate en pâtes, cossettes, amidon, boissons, gâteaux, ainsi qu’en diverses friandises et autres produits dont l’Afrique pourra elle aussi profiter. En Amérique du Sud, où la patate a été cultivée pour la première fois, la situation est la même, et au Pérou le pain contient souvent de la patate douce. La transformation complète de la patate pratiquée en Chine est un cas particulièrement impressionnant.
SYNTHESE SUR LA CHIMIE DE LA PLANTE
Ipomea batatas contient plusieurs substances biologiques actives, qui se retrouvent notamment au niveau des feuilles, de la pelure, de la chair mais également au niveau de la racine et de la tige. On distingue des composés phénoliques, des terpènes et bien d’autres molécules.
Les composés phénoliques
Les composés phénoliques regroupent un vaste ensemble de substances chimiques comprenant au moins un noyau aromatique, et un ou plusieurs groupes hydroxyles, en plus d’autres substituants [Salunkhe, 1990].
Il existe différentes classes de polyphénols, notamment : Les acides phénoliques, les flavonoïdes, les tanins, les stilbènes, les lignanes, les saponines, les phytostérols ou bien phytostanols. Les plus importants sont : les acides phénoliques, les flavonoïdes et les tanins [93].
Des niveaux élevés de polyphénols, tels que les flavonoïdes et les acides phénoliques, ont été isolés à partir de la patate douce [Wilson et al.(1979), Goda et al . ( 1997), Konczak et al. (2OO3) Konczak et al. (2004), Matsui et al . ( 2004)].
Les acides phénoliques
Les acides phénoliques sont constitués de deux sous groupes, les acides hydroxybenzoïque et hydroxycinnamique (Figure 1).
Les acides hydroxybenzoïques comprennent l’acide gallique, la p-hydroxybenzoï- que, l’acide protocatéchique, l’acide vanillique et l’acide cyringique, qui ont la structure commune C6-C1.
Les acides hydroxycinnamiques, d’autre part, sont des composés aromatiques avec une chaine latérale de trois atomes de carbone (C6-C3), et comprennent les acides caféique, férulique, acide p-coumarique et l’acide sinapique [Bravo, 1998].
Une étude sur la composition en composés phénoliques sur des spécimens cultivés aux Etats-unis ont montré que, les patates douces sont riche en acide caféique, acide chlorogénique, et en isomères 4,5 ; 3,5 et 3,4 de l’acide di-O-cafeoylquinique. Au cours des cette étude, ces auteurs ont montré que l’acide clorogénique est plus élevé dans les tissus racinaires tandis que les isomères 3.5 et 4.5 de l’acide di-O-cafeoylquinique sont plus riches dans les feuilles. De plus ils ont observé qu’il n’y avait pas de différence significative dans les polyphenols totaux pendant la cuisson des tiges. En définitive, ces travaux ont mis en exergue la présence effective de polyphénols dans cette plante avec une forte concentration dans les feuilles, les pellures des tubercules, les racines et la chair. [Truong et al.2007]. Ces travaux ont été confirmés plus tard par Ghasemzadeh et al. (2012). En effet ces derniers ont montré que les extraits aqueux des feuilles de patate douce contenaient une forte teneur en composés phénoliques variant entre de 4,47 à 8,11mg/g de matière sèche et de façon générale, la variété vardaman était la plus riche en composés phénoliques.
Les coumarines constituent une autre classe de composé phénolique (figure2). On peut considérer que les différentes coumarines dérivent des acides cinnamiques ortho-hydroxylés, de même que la coumarine elle-même, dérive de l’acide o-coumarique. Les coumarines les plus fréquentes sont l’umbelliférone ou ombelliférone, l’aesculétine, la scopolétine, dont les substitutions correspondent, respectivement, aux acides : p-coumarique, caféique et férulique. Signalons également la présence de la fraxétine et la daphnétine [Dean, 1963].
Les racines de I. batatas contiennent l’aesculétine [Minamikawa et al. 1962], la scopolétine [Lima et al., 1997] et l’umbelliférone [Cambie et al., 2003]. La Scopolétine est un élément des phytoalexines de Ipomea batatas. [Lima et al., 1997].
Les flavonoïdes
Les flavonoïdes sont des produits largement distribués dans le règne végétal et sont couramment consommés quotidiennement sous forme de fruits, légumes et boissons [Ghedira, 2005].
Ils remplissent des fonctions nombreuses et variées .Entre autres, ils sont à l’ origine de la pigmentation jaune, rouge ou bleue des fleurs et ils protègent les cellules contre les microbes et les insectes.
Les flavonoïdes sont largement étudiés dans le domaine médical pour leurs propriétés anti-oxydantes, vasculoprotectrices, anti-hépatotoxiques, antiallergiques, anti- inflammatoires, antiulcéreuses, et même anti- tumorales significatives [Ghedira .2005].
Il existe différents groupes de flavonoïdes :
Les flavonols
Les flavones
Les isoflavones
Les flavanones
Les anthocyanidines
Les flavanols.
Les structures chimiques des principales classes de flavonoïdes sont présentées sur la Figure 3 [Tsao et al. 2003].
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Table des matières
INTRODUCTION
I.OBJECTIFS DE l’ETUDE
II. METHODOLOGIE DE l’ETUDE
PREMIERE PARTIE : Rappel botanique sur la plante
I. Appelations et Historiques
II. Répartition géographique
III. Description botanique
DEUXIEME PARTIE : Emplois de la plante
I- En médecine traditionnelle
II- En Alimentation
III. Autres Emplois
TROISIEME PARTIE: Synthèse bibliographique sur la chimie et les propriétés pharmacologiques
I-SYNTHESE SUR LA CHIMIE DE LA PLANTE
1. Les composés phénoliques
1.1. Les acides phénoliques
1.2. Les flavonoïdes
1.3. Les Saponines
2. Les caroténoÏdes
3. Autres substances
II. SYNTHESE SUR LES PROPRIETES PHARMACOLOGIES
1- Activité anti-oxydante
2- Activité antidiabétique
3- Activité anti–Hypertensive
4. Activité anti-tumorale ou anti- cancéreuse
5- Activité antibactérienne
6- Autres activitées
III- DISCUSSION SUR LES TRAVAUX
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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