Thèse soutenue

Valorisation de la biodiversité et études ethnobotanique, phyto-chimique et toxicologique des plantes tinctoriales de Madagascar : applications dans le domaine des colorants naturels

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Auteur / Autrice : Mahery Andriamanantena
Direction : Thomas PetitYanis Désiré Caro
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie – Biologie
Date : Soutenance le 07/10/2020
Etablissement(s) : La Réunion en cotutelle avec Université d'Antananarivo
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion ; 2010-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de chimie et biotechnologies des produits naturels (Saint-Denis, Réunion)
Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Lanoisellé
Examinateurs / Examinatrices : Pascal Danthu, Elisabeth Girbal, Fanjaniaina Fawbush, Béatrice Ramaroson-Raonizafinimanana
Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Cardon, Thierry Régnier

Résumé

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La tendance actuelle des consommateurs des produits de consommation plus sains et plus respectueux de l’environnement pousse les industriels à trouver des solutions alternatives naturelles. L’industrie des colorants de synthèse qui est parmi l’une des plus polluantes de la planète est directement concernée. La biodiversité de Madagascar, liée à une tradition d’utilisation des plantes pour teindre des fibres naturelles, représente une source renouvelable de pigments végétaux, jusqu’alors inexploitée. Les substances extraites de ces plantes pourraient donner lieu à des colorants naturels exploitables dans les industries sous réserve de lever les principaux verrous scientifiques liés au manque de connaissances sur ces plantes. Trois approches complémentaires ont été réalisées lors de ce travail. Une première approche ethnobotanique a consisté à cribler la biodiversité en plantes tinctoriales à Madagascar. Ainsi 128 espèces, dont 34 endémiques, ont été recensées et décrites. Une deuxième approche phyto-chimique a permis de mettre au point l’extraction des colorants par un procédé éco-responsable avec des solvants écologiques et de caractériser les propriétés physico-chimique et technologique des extraits obtenus. Les résultats en termes de pouvoir colorant, de stabilité (effet pH et température) et de propriétés antioxydantes et antimicrobiennes des pigments (anthocyanes, proanthocyanidines) extraits de quelques espèces de plantes sélectionnées, dont Acridocarpus excelsus et Woodfordia fruticosa, soulignent leurs potentialités comme colorants naturels bioactifs. L'analyse chromatographique HPLC-DAD-CAD-MS des pigments extraits de Paracarphalea kirondron a révélé pour la première fois des métabolites secondaires responsables des propriétés tinctoriales et biologiques. Enfin, la troisième approche toxicologique, réalisée à partir du modèle zebrafish et du modèle animal albinos mice, a permis de caractériser les profils d’activité biologique et de toxicité de ces extraits végétaux. Ces premiers résultats ouvrent des perspectives directement applicables de valorisation industrielle de ces ressources biologiques et des savoir-faire malgaches qui peuvent représenter les solutions alternatives naturelles recherchées. Cependant des mesures d’accompagnement devront être mises en place pour assurer une exploitation durable de cette biodiversité.