Ferhoum Fatiha
Ferhoum Fatiha
Ferhoum Fatiha
MEMOIRE DE MAGISTER
Option : Technologie Alimentaire
Thème:
Mots clés
Propolis Algérienne, Apis mellifica intermissa, Apis mellifica sahariensis, Etages
bioclimatiques, Caractérisation, Valorisation, optimisation de l’extraction, Polyphénols,
Flavonoïdes.
Abstract
The aim of this study is the physicochemical characterization of the Algerian propolis,
this famous product which is very valuable because of its therapeutic properties directly
related to its composition.
This work is a modest contribution to ensure recovery of this product and to assign it
an identity card. Fourteen samples of local propolis, were analyzed, giving a special attention
to bioclimatic collecting regions (mountains, plains and steppe) and two races of bees (Apis
mellifica intermissa and Apis mellifica sahariensis). The physico-chemical, biochemical
properties and evaluation of antioxidant activities were assessed.
With this characterization, we hope make an essential tool for the creation of a
database on local propolis for all users.
The experimental study revealed significant differences between analyzed samples:
Moisture +Volatile matter were about (1.26 to 3.89% of MB), the rate of ash was between
(1.58 and 5.32% MB). Mainly mineral composition (K , Na, Zn and Fe), pH and titrable
acidity confirm that propolis is an acidic nature, the analysis shows that samples were rich in
phenolic compounds (polyphenols and flavonoids) , but very poor in ascorbic acid (vitamin
C), sugars and proteins. Finally, we show that the extraction yield was conditioned by solvent
matrix and contact time.
By comparing the results of our analysis by regions, we noted that the group Saharian
shows a better antioxidant activity. This does not allow to say that the bee Apis mellifera
sahariensis is involved but much more is the region.
Keywords
Algerian Propolis, Apis mellifica intermissa Apis mellifica sahariensis, Bioclimatic regions,
characterization, valorization, optimization of the extraction yield, polyphenols, flavonoids.
ﻣﻠﺨﺺ.
ﻳﺘﻤﻴﺰ اﻟﻌﻜﺒﺮ) (Propolisﺑﺨﺼﺎﺋﺼﻪ اﻟﻌﻼﺟﻴﺔ اﻟﻔﻌﺎﻟﺔ و اﻟﺘﻲ ﻟﻬﺎ ﻋﻼﻗﺔ ﻣﺒﺎﺷﺮة ﻣﻊ ﻣﻜﻮﻧﺎﺗﻪ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ اﻟﻤﺘﻌﺪدة.
ﻟﻔﺤﺺ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﻔﻴﺰﻳﻮآﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﻟﻠﻌﻜﺒﺮ اﻟﻤﺤﻠﻲ ﻟﻨﻮﻋﻴﻦ ﻣﻦ اﻟﻨﺤﻞ ) Apis mellifica intermissaو
(Apis mellifica Sahariensisو ﺗﻘﻴﻴﻤﻪ ﻗﻤﻨﺎ ﺑﺘﺤﻠﻴﻞ 14ﻋﻴﻨﺔ ﺟﻤﻌﺖ ﻣﻦ 3ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻨﺎﺧﻴﺎ )اﻟﺠﺒﺎل،
اﻟﺴﻬﻮل ،اﻟﻬﻀﺎب( و ذﻟﻚ ﺑﺪراﺳﺔ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﻔﻴﺰﻳﻮآﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ و اﻟﺒﻴﻮآﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ اﺿﺎﻓﺔ اﻟﻰ ﺗﻘﻴﻴﻢ اﻟﻨﺸﺎط اﻟﻤﻀﺎد ﻟﻼآﺴﺪة
اﻋﺘﻤﺎدا ﻋﻠﻰ هﺪﻩ اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ ﻳﻤﻜﻨﻨﺎ ﺑﻨﺎء ﻗﺎﻋﺪة ﺑﻴﺎﻧﺎت ﻟﻠﻌﻜﺒﺮ اﻟﻤﺤﻠﻲ ﻣﻦ ﺷﺎﻧﻬﺎ ﺗﺴﻬﻴﻞ اﻟﻤﻬﺎم ﻟﻠﻤﺴﺘﺨﺪﻣﻴﻦ.
اﺛﺒﺘﺖ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﺪراﺳﺔ اﻟﺘﻄﺒﻴﻘﻴﺔ هﺪﻩ اﻟﻌﻴﻨﺎت ﺗﻔﺎوﺗﺎ آﺒﻴﺮا ﻣﻦ ﺣﻴﺚ اﻟﻜﻢ و اﻟﻨﻮع .اد ﺑﻠﻐﺖ ﻧﺴﺒﺔ اﻟﺮﻃﻮﺑﺔ و اﻟﻤﻮاد
اﻟﻤﺘﻄﺎﻳﺮة ) (1,26 – 3,89 % de MBﻧﺴﺒﺔ اﻟﺮﻣﺎد اﻟﻤﺘﻜﻮﻧﺔ اﺳﺎﺳﺎ ﻣﻦ) (K, Na, Zn, Feﺑﻠﻐﺖ )(1,58 – 5,32 % MB
.اﻟﻌﻴﻨﺎت اﻟﻤﺪروﺳﺔ ﻟﻠﻌﻜﺒﺮ ذات ﻃﺎﺑﻊ ﺣﺎﻣﻀﻲ ﺑﺎﻟﻨﻈﺮ اﻟﻰ ال pHاﻟﻤﻨﺨﻔﺾ و درﺟﺔ اﻟﺤﻤﻮﺿﺔ اﻟﻌﺎﻟﻴﺔ .
ﺑﻴﻨﺖ دراﺳﺔ ﻣﻜﻮﻧﺎت اﻟﻌﻜﺒﺮ اﻧﻪ ﻏﻨﻲ ﺑﺎﻟﻔﻴﻨﻮﻻت و اﻟﻔﻼﻓﻮﻧﻮﻳﺪات و ﻓﻘﻴﺮ ﻣﻦ ﺣﻴﺚ اﻟﺒﺮوﺗﻴﻨﺎت اﻟﺴﻜﺮﻳﺎت و
ﻓﻴﺘﺎﻣﻴﻦ .
ﻣﺮدود اﺳﺘﺨﻼص ﻣﻜﻮﻧﺎت اﻟﻌﻜﺒﺮ ﻳﺨﻀﻊ ﻟﻨﻮﻋﻴﺔ اﻟﻤﺪﻳﺐ اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻞ وآﺪا زﻣﻦ اﻟﺘﻔﻜﻴﻚ.
ﺑﻤﻘﺎرﻧﺔ ﻧﺘﺎﺋﺞ ﺗﺤﺎﻟﻴﻠﻨﺎ ﺣﺴﺐ اﻟﻤﻨﺎﻃﻖ ،ﻧﻼﺣﻆ أن اﻟﻤﻨﻄﻘﺔ اﻟﺼﺤﺮاوﻳﺔ ﺑﻴﻨﺖ أﻓﻀﻞ ﻧﺸﺎط ﻣﻀﺎد ﻟﻸآﺴﺪة ،ذاﻟﻚ
ﻻ ﻳﻌﻨﻲ أن اﻟﺴﺒﺐ ﻳﻌﻮد إﻟﻰ ﻧﻮع اﻟﻨﺤﻞ ﺑﻞ ﺑﺴﺒﺐ اﻟﻤﻨﻄﻘﺔ٠
اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﺪاﻟﺔ
اﻟﻌﻜﺒﺮ, Apis mellifica intermissa, Apis mellifica Sahariensis,اﺳﺘﻐﻼل ,اﻟﺨﺼﺎﺋﺺ اﻟﻔﻴﺰﻳﻮآﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ
,اﻻﺳﺘﺨﻼص اﻻﻣﺜﻞ ،اﻟﻤﻨﺎﻃﻖ اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻨﺎﺧﻴﺎ ،اﻟﻔﻴﻨﻮﻻت و اﻟﻔﻼﻓﻮﻧﻮﻳﺪات
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier également tous (tes) mes camarades, et surtout les post-
Graduants technologie alimentaires, promotion 2007.
Dédicace
Partie bibliographique
Tableau I-1 : La source botanique de la propolis selon les différentes régions …………. 7
Tableau I-2 : Comparaison entre la composition de Peuplier (Populus nigra) et celle de
la propolis………………………………………………………………………………….. 9
TableauI-3 : La concentration minimale d’inhibition de la propolis de Grèce sur certains
germes (MIC : mg /ml)………………………………………………………….................. 16
Tableau IV-1 : les pertes pendant le séchage et le pourcentage de la matière sèche des
échantillons de propolis…………………………………………………………………… 58
Tableau IV-2 : Taux des cendres et de la matière organique de la propolis…………….. 60
Tableau IV-3 : comparaison de taux des cendres entre les trois groupes………………... 61
Tableau IV-4: Masse volumique des différents échantillons de propolis……………….. 62
Tableau IV-5 : comparaison de la masse volumique entre les trois groupes…………….. 62
Tableau IV-6: le point de fusion des différents échantillons de propolis………………... 63
Tableau IV-7 : comparaison de point de fusion entre les trois groupes…………………. 63
Tableau IV-8: comparaison du pH entre les trois groupes………………………………. 64
Tableau IV-9: Acidité des différents échantillons de propolis…………………………... 65
Tableau IV-10 : comparaison du pourcentage d’acidité titrable entre les trois groupes… 65
Tableau IV-11 : les différentes valeurs de EC50 pour le pouvoir réducteur……………… 70
Tableau IV-12 : Valeurs d’EC50 des différents échantillons de propolis analysés……… 73
Tableau IV-13 : Teneur en polyphénols des différents échantillons de propolis………… 76
Tableau IV-14: la teneur en flavonoïdes des différents échantillons de propolis………... 81
Tableau IV-15: Influence de la région sur la teneur en flavonoïdes de la propolis
d’abeille……………………………………………………………………………………. 83
Tableau IV-16: Corrélation entre la teneur en flavonoïdes et l’activité antioxydante…… 85
Tableau IV-17 : Teneur de l’acide ascorbique des différents échantillons de propolis….. 86
Tableau IV-18: Corrélation entre la teneur en acide ascorbique et l’activité antioxydante 87
Tableau IV-19 : Teneur en sucres totaux et réducteurs des différents échantillons de
propolis…………………………………………………………………………………… 88
Tableau IV-20 : Comparaison du la teneur moyenne (g Glucose /100g propolis) en
sucres réducteurs entre les trois groupes…………………………………………………... 88
Tableau IV-21 : Comparaison du la teneur (g Glucose /100g propolis) en sucres totaux
entre les trois groupes……………………………………………………………………... 89
Tableau IV-22 : Teneur en protéines solubles des différents échantillons de propolis…... 90
Tableau IV-23 : comparaison de la teneur en protéines (g/100gde propolis) entre les
trois groupes……………………………………………………………………………….. 91
Tableau IV-24: Concentrations en polyphénols dans les extraits de propolis en fonction
de la composition des mixes de solvants utilisés………………………………………….. 96
Tableau IV-25 : la matrice de Cheffé…………………………………………………….. 98
Tableau IV-26 : les coefficients du modèle mathématique………………………………. 99
Tableau IV-27: les réponses calculées à partir du modèle……………………………….. 100
Tableau IV-28 : Les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis du groupe montagne par les différents solvants………………………………… 104
Tableau IV-29: les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis de la plaine par les différents solvants : Adsorbant gel de silice………………. 105
Tableau IV-30: les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis de la plaine par les différents solvants…………………………………………… 106
Tableau IV-31 : Teneur moyenne des métaux analysés………………………………….. 111
Tableau N° IV-32 : Variables et individus utilisés……………………………………….. 113
Tableau N° IV-33 : Représentation des données………………………………………... 114
Tableau N° IV-34 : Résultats des paramètres descriptifs………………………………… 114
Tableau N° IV-35 : Matrice de corrélation globale………………………………………. 115
Tableau N° IV-36 : Valeurs propres……………………………………………………… 116
Tableau N° IV-37 : Corrélation entre les variables et les axes principaux……………….. 118
Liste des figures
Partie bibliographique
Partie expérimentale
Chapitre III : matériel et méthodes
Figure.III-1: Propolis de Yakouren 2008………………………………………………. 37
Figure.III-2: Propolis Saharienne dégradée……………………………………………... 37
Figure.III-3: propolis de Mitidja 2007………………………………………………….. 37
Figure.III-4: propolis Saharienne (Ain Seffra) 2007……………………………………. 37
Figure.III-5 : Cartes géographique montrant les stations de récolte…………………………….. 39
Figure.III-6 : diagramme de détermination de pouvoir réducteur de la propolis………... 44
Figure.III-7: réduction du radical libre DPPH en DPPH2……………………………… 45
Figure.III-8: Etapes de test DPPH………………………………………………………. 45
Figure.III-9: Principales étapes d’extraction des polyphenols…………………………. 46
Figure.III-10: organigramme représentant le dosage des polyphénols totaux………… 48
Figure.III-11: Organigramme représentant le dosage des flavonoïdes dans l’extrait de
propolis…………………………………………………………………………………… 49
Figure. III-12 : Complexation des sucres réducteurs en présence de réactif de DNS…... 50
Chapitre IV : Résultats et discussion
Figure. IV-1 : Valeur de pH des différents échantillons de propolis…………………….. 64
Figure. IV-2. Corrélation entre le pH et l’acidité titrable………………………………... 66
Figure. IV-3 : Variation du pouvoir réducteur en fonction de la concentration de
propolis de la région bioclimatique de la montagne……………………………………... 67
Figure. IV-4 : Variation du pouvoir réducteur en fonction de la concentration de
propolis des échantillons du groupe plaine…………………………………………….... 68
Figure. IV-5 : Variation du pouvoir réducteur en fonction de la concentration de
propolis des échantillons du groupe steppe……………………………………………… 68
Figure. IV-6: Pouvoir anti-radicalaire des propolis de la région plaine………………….. 71
Figure. IV-7: Pouvoir anti-radicalaire des propolis de la région Montagne……………... 71
Figure.IV-8: Pouvoir anti-radicalaire des propolis de la région steppe………………….. 72
Figure.IV.9.a : Corrélation entre le pouvoir antiradicalaire et le pouvoir réducteur
(région plaine)…………………………………………………………………………….. 74
Figure.IV-9.b : Corrélation entre le pouvoir antiradicalaire et le pouvoir réducteur
(région montagne)………………………………………………………………………… 74
Figure.IV-9.c : Corrélation entre le pouvoir antiradicalaire et le pouvoir réducteur
(Steppe)…………………………………………………………………………………… 75
Figure. IV-10 : Comparaison de la teneur en polyphénols totaux entre les trois groupes.. 77
Fig. IV-11.a : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir réducteur
(Région Montagne)……………………………………………………………………….. 78
Figure.IV-11.b : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir
réducteur(Région Plaine)………………………………………………………………… 78
Figure. IV-11.c : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir
réducteur(Steppe)………………………………………………………………………… 79
Figure. IV-12.a : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir anti-
radicalaire (Région Plaine)………………………………………………………………. 89
Figure. IV-12.b : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir anti-
radicalaire (Région Montagne)…………………………………………………………... 89
Figure. IV-12.c : Corrélation entre la teneur en polyphénols totaux et le pouvoir anti-
radicalaire (Steppe)……………………………………………………………………….. 80
Figure. IV-13 : Réaction du Chlorure d’aluminium et les Flavonoïdes………………… 81
Figure. IV-14 : Comparaison de la teneur en Flavonoïdes entre les trois groupes………. 82
Figure. IV-15.a : Corrélation entre les teneurs en flavonoïdes et les polyphénols totaux.
(Région Montagneuse)……………………………………………………………………. 84
Figure. IV-15.b : Corrélation entre les teneurs en flavonoïdes et les polyphénols totaux.
(Région plaine)…………………………………………………………………………… 84
Figure. IV-15.c: Corrélation entre les teneurs en flavonoïdes et les polyphénols totaux.
(Steppe)…………………………………………………………………………………… 84
Figure. N° IV-16 : Comparaison de la teneur en acide ascorbique entre les trois groupes
(Montagne, plaine et la Steppe)…………………………………………………………... 87
Figure. IV-17 : Taux de l’azote total…………………………………………………….. 91
Figure. IV-18 : le taux d’extraction à froid avec des différents solvants………………… 92
Figure. IV-19 : le taux d’extraction a chaud……………………………………………... 92
Figure. IV-20 : Influence de temps sur le taux d’extraction……………………………... 94
Figure. IV-21. Evolution du rendement d’extraction à travers le temps…………………. 95
Figure. IV-22: Concentration en polyphénols en fonction des différentes mixtes de
solvant…………………………………………………………………………………….. 96
Figure. IV-23 Graphique de surface de mélange de concentration en polyphénols……... 97
Figure. IV-24 : Graphique de conteur de mélange de concentration en polyphénols…… 97
Figure. IV-33 : Représentation graphique des valeurs prédites en fonction des valeurs
mesurées ………………………………………………………………………………….. 101
Figure. IV-25 : Chromatogrammes des extraits éthanolique de propolis (phase mobile :
Ether de pétrole et acétate éthylique)……………………………………………………... 106
Figure. IV-26 : RMN, L’extraction à chaud dans l’Ethanol (70 %), la propolis
Saharienne………………………………………………………………………………… 107
Figure. IV-27 : RMN, L’extraction par macération dans l’Ethanol (70%), la propolis
Saharienne ………………………………………………………………………………... 107
Figure. IV-28 : RMN, Extraction par le Méthanol, propolis montagneuse (Yakouren
2006)……………………………………………………………………………………… 108
Figure. IV-29 : RMN, Extraction par l’Ethanol (70%), propolis montagneuse.
(Yakouren 2006)………………………………………………………………………….. 108
Figure. IV-30 : RMN, l’extraction Ethanolique de la propolis de Yakouren 2007……... 109
Figure.IV-31 : Graphique du cercle des corrélations des variables……………………… 119
Figure.IV-32 : Représentation des individus sur le plan D1 et D2………………………. 120
SOMMAIRE
Sommaire
Introduction générale………………………….……………………………………… 01
Partie bibliographique
Chapitre I
Généralités sur la propolis
Introduction……………………………………………………………………………. 03
I.1- Définition et Etymologie…………………………………………………………… 03
I.2- Histoire de la propolis ……………………………………………………………… 04
I.3- provenance de la propolis…………………………………………………………...... 06
Théorie de l’origine interne……………………………………………………………… 06
Théorie de l’origine mixte………………………………………………………………… 06
I.4- la récolte de la propolis……………………………………………………………… 11
I.4-1. La récolte de la propolis par les abeilles…………………………………………… 11
I.4-1.1. Les procédés de récolte………………………………………………………....... 11
I.4-1. 2. Les conditions de récolte………………………………………………………… 12
L’âge de l’abeille……………………………………………………………… 12
La race………………………………………………………………………… 12
La saison……………………………………………………………………. 12
Le climat (dont la température)……………………………………………….. 12
La géographie…………………………………………………………………. 12
I.4-2. La récolte de la propolis par l’apiculteur…………………………………………… 13
I.5- Utilisation de la propolis……………………………………………………………. 13
I.5- 1. Utilisation de la propolis par les abeilles………………………………………… 13
I.5-2. Utilisation de la propolis par l’homme…………………………………………… 13
I.5- 2. 1.Cosmétique……………………………………………………………………… 14
I.5- 2. 2. Médecine………………………………………………………………………… 14
I.5- 2. 3. Technologiealimentaire………………………………………………………… 14
I.6- Propriétés Pharmacologiques ………………………………………………………… 15
I.6-1. Propriétés anti-infectieuse ………………………………………………………... 15
I.6-1. 1. Activité antibactérienne………………………………………………………...... 15
I.6-1. 2. Activité antifongique……………………………………………………………... 16
I.6-1. 3. Activité antivirale………………………………………………………………… 17
I.6-2. Propriétés anti-oxydante et anti-radicalaire………………………………………… 17
I.6-3. Propriétés anticancéreuses………………………………………………………...... 17
I.6- 4. Propriétés anti-inflammatoires…………………………………………………...... 17
I.6- 5. Propriétés digestives……………………………………………………………... 17
I.6- 6. Autres propriétés…………………………………………………………………… 18
Chapitre II
Caractères physico chimiques de la propolis
Introduction……………………………………………………………………………….. 19
II-1. Propriétés physiques de la propolis………………………………………………... 19
II-1.1. Caractéristiques organoleptiques………………………………………………….. 19
II-1.1.1.Couleur…………………………………………………………………………... 19
II-1.1. 2. Saveur…………………………………………………………………………... 19
II-1.1. 3. Odeur…………………………………………………………………………... 19
II-1. 2. Consistance……………………………………………………………………… 20
II-1. 3. solubilité………………………………………………………………………….. 20
II-1. 4. Densité…………………………………………………………………………... 20
II-2. Composition de la propolis brute ................................................................................. 20
II-3. Composition de la propolis purifiée ............................................................................ 21
II-3.1 : Flavonoïdes……………………………………………………………………...... 23
a- Flavanols et Flavones…………………………………………………………………... 25
b- Chalcones et dihydrochalcones………………………………………………………… 25
c- Flavonone………………………………………………………………………………. 25
II- 3. 2 :Acides aliphatiques……………………………………………………………….. 29
II- 3.3. Les acides aromatiques…………………………………………………………… 30
a- Dérivés de l’acide benzoïque…………………………………………………………... 30
b- Dérivés de benzaldéhydiques………………………………………………………….. 31
c- Dérivés de l’acide cinnamique………………………………………………………… 32
II- 3.4 : Esters aromatiques……………………………………………………………… 33
II- 3.5: Sucres de la propolis………………………………………………………………. 34
II- 3.6 : Eléments minéraux de la propolis........................................................................... 35
II- 3.7 : Vitamines…………………………………………………………………………. 35
II- 3.8 : Autres composés chimiques……………………………………………………… 35
a- Les hydrocarbures aliphatiques………………………………………………………… 36
b- Les Sesquiterpènes…………………………………………………………………….. 36
II-4 : Composition de la propolis Algérienne……………………………………………... 36
Partie expérimentale
Chapitre III
Matériel et méthodes
Chapitre IV
Résultats et discussion
Introduction générale
A l’époque d’Aristote, la propolis était appelée les larmes des arbres [1]. En effet,
c’est une substance naturelle résineuse collectée par les abeilles soit sur des bourgeons
d’arbres tels que le peuplier, le chêne, l’aulne, etc, soit sur des conifères, amalgamée à une
sécrétion salivaire des abeilles [2;3;4;5]. Elle a une odeur balsamique et une couleur variable
selon ses origines végétales, elle varie du jaune clair au brun très foncé presque noir. [2].
1
Introduction générale
Notre document sera donc composé de quatre chapitres, initié par une recherche
bibliographique sur un abrégé de l’histoire et l’étymologie de la propolis d’abeille, ainsi que
son utilisation au cours des siècles et ses activités biologiques. Le deuxième chapitre élucide
la composition complexe de la propolis, la classification de ses composés, ainsi que les
résultats de la composition chimique des différents travaux qui ont été réalisés dans ce sens.
La partie pratique est subdivisée en deux chapitres, le premier (3ème chapitre) présente les
méthodes et les techniques utilisées pour la réalisation de ce travail à savoir :
Les analyses physico-chimiques des différents échantillons de propolis;
Evaluation de son activité antioxydante par la détermination du pouvoir
réducteur ainsi que l’estimation au moyenne de DPPH de la capacité des
extraits éthanolique de la propolis à piéger les radicaux libre ;
Quantification de quelques familles de ses principaux composés tels que les
polyphénols, les flavonoïdes, des sucres et des protéines ;
Etude des taux d’extraction par différents solvants organiques : essai de
l’optimisation et modélisation de l’extraction en utilisant un mélange de
solvants ;
Analyse de la composition chimique des extraits de propolis par la résonance
magnétique et nucléaire (RMN de proton), et par chromatographie sur couche
mince (CCM) ;
Détermination du profil en minéraux par la spectrométrie d’absorption
atomique des différents échantillons de propolis.
Enfin, le quatrième chapitre discute les résultats obtenus dans cette étude.
2
CHAPITRE I :
Chapitre I
Généralités sur la propolis
Introduction
La propolis, qu’on appelle aussi la colle d’abeille est le nom générique de la substance
résineuse recueillie par les abeilles à partir de plantes variées telles que les peupliers,
bouleaux, saules, conifères, etc [1; 7; 29].
Les abeilles l’utilisent à l’entrée de leurs ruche pour en protéger l’accès, c’est ce qui
indique son étymologie Grecque « Pro » signifiant devant ou défense, et « Polis » signifiant
la cité [30]. Une autre étymologie Latine a également été avancée venant de l’adverbe « Pro »
qui veut dire dans le but et le verbe « Polis » qui signifie enduire [31].
3
Chapitre I Généralités sur la propolis
Donc, en résumé, nous pouvons affirmer que la propolis est une substance visqueuse
et fortement adhésive qui couvre les bourgeons et la résine des conifères (Fig. I-1), récolté
par l’abeille et amalgamée peut être à une sécrétion salivaire de ces dernières [18]. Elle est
employée par les abeilles pour sceller les trous et protéger l’entrée contre les intrus. Elles se
servent aussi de cette substance pour momifier les petits rongeurs morts à l’intérieur de la
ruche. Comme elles n’ont pas la force de les transporter à l’extérieur, elles les embaument
pour éviter leur putréfaction [32].
Tous les apiculteurs connaissent cette matière résineuse. Dés que l’on ouvre une ruche,
on en a aussitôt plein les doigts, et il est bien difficile de se débarrasser de cette substance
gommeuse [32].
4
Chapitre I Généralités sur la propolis
Puis au 2ème siècle, c’est au tour du médecin Galien d’en faire mention dans ses
traités. Au XIe siècle, le philosophe et médecin Iranien Abu Ali Iben Sina connu sous le nom
d’Avicenne note à son propos « la propolis a la qualité de faire éliminer les pointes de flèches
et les épines, nettoie facilement et amollit fortement » [1].
Connues des Incas chez lesquels elle était utilisée dans le cadre des infections fébriles,
elle est retrouvée également dans les livres de médecine de Géorgie à partir du 12ème siècle.
En France, ce n’est qu’au début de 18ème siècle que le terme de propolis apparaît dans
les écrits d’Amboise (chirurgien d’Henri II, de François 1er, de Charles IX ainsi que d’Henri
III). A la fin du 19 ème siècle, on trouve quelques traces de son usage dans les traitements des
plaies, mais c’est surtout à l’occasion de la guerre de Boers en Afrique du Sud qu’elle connaît
son apogée d’utilisation grâce à ses propriétés désinfectantes et cicatrisantes [1; 17].
A la fin de 21ème siècle, un important marché de la propolis existe en Russie et en
Allemagne, c’était un remède populaire qui prétendait soigner tous les maux. On l’employait
surtout en usage externe comme anti-infectieux, cicatrisant, adoucissant et anti-inflammatoire
sous forme d’onguent d’emplâtre, de lotion et de fumigation [1].
Lors de la dernière guerre mondiale, la propolis a été expérimentée dans des cliniques
Soviétiques.
Les applications de ce fameux produit sont de même très intéressantes dans la
médecine vétérinaire empirique pour le traitement des hémorragies et des plaies de toute
nature.
Son utilisation donc, sans avoir été permanente, s’est maintenue au fil des siècles et est
à nouveau redécouverte de façon relativement récente par de nombreux chercheurs qui
s’attachent et s’efforcent progressivement, depuis quelques années, d’expérimenter
scientifiquement l’ensemble des données empirique de ce produit.
5
Chapitre I Généralités sur la propolis
6
Chapitre I Généralités sur la propolis
7
Chapitre I Généralités sur la propolis
Selon la flore botanique disponible en Algérie, on peut déduire que notre propolis est
d’origine soit du pin (Pinus sp) (Fig. I.3.a) qui occupe les zones semi arides, le chêne (chêne
liège et chêne zeen) (Fig. I.3.b) qu’on trouve au nord-est du pays, châtaignier (Fig. I.3.c),
Cyprès (Cupressus sp)(Fig. I.3.d), casuarina, et le peuplier (Populus sp).
D’après une étude faite sur la propolis algérienne, récoltée dans quatre régions
(Tlemcen, Guelma, M’sila et Tzi-Ouzou) (Tableau N° I-2), nous pouvons conclure que : les
échantillons analysés ont comme source principale le Peuplier (Populus nigra) avec la
participation d’autres espèces. Sauf pour l’echantillon de Tizi-Ouzou, car on remarque
l’absence de Pinocembrin, Pinobanksin, Chrysin et Galangin [37].
8
Chapitre I Généralités sur la propolis
Résine
secrétée
par le
tronc du
pin
9
Chapitre I Généralités sur la propolis
Résine du
sapin
10
Chapitre I Généralités sur la propolis
Toutes ces opérations demandent du temps mais se passent avec beaucoup de dextérité
de la part de l'abeille qui n'est pas gênée du tout par la manipulation de ce matériau gluant, ce
qui laisse donc supposer qu'elle est à même de se protéger sur ce plan par une sécrétion
adaptée à la situation.
11
Chapitre I Généralités sur la propolis
L’âge de l’abeille : il semble que ce soient les abeilles les plus âgées donc les plus
expérimentées qui récoltent la propolis. L’étude histologique montre que leurs
glandes cirières sont totalement atrophiées, l’âge minimal est de dix-huit jours ;
La géographie : c'est ainsi, entre autres, que les ruches situées dans les régions
boisées propolisent davantage que les ruches de plaine.
12
Chapitre I Généralités sur la propolis
Par raclage et grattage des cadres (fig. I-3) ou des parois de la ruche, de préférence a
une température assez basse, la propolis, alors dure et friable, se détachant mieux ;
Par des grilles spécialement conçues à cet effet. Ce procédé donne une propolis de
meilleure qualité [1].
On élimine les déchets les plus grossiers et elle est ensuite dissoute à froid dans l’alcool
éthylique à 70 % ce qui permet l’élimination de la cire [17].
13
Chapitre I Généralités sur la propolis
Fig. I-5 : Les abeilles réduisent le trou de vol avec de la propolis [6].
a- Cosmétique
La propolis et ses extraits ont été largement utilisés dans la dermatologie et la
cosmétique [39]. Ses effets sur la régénération et la rénovation des tissus ont été bien étudiés.
Avec ses caractéristiques bactéricides et fongicides, elle offre de nombreux bénéfices dans
diverses applications [6].
b- Médecine
La propolis est utilisée dans divers traitements tels que :
les problèmes cardio-vasculaires ;
appareil respiratoire (pour diverses infections) ;
soins dentaires ;
les ulcères ;
les infections des muqueuses et les lésions;
le cancer.
Elle est utilisée aussi dans le soutien et l’amélioration du système immunitaire [6; 40].
14
Chapitre I Généralités sur la propolis
c- Technologie alimentaire
Les activités anti-oxydantes, antifongiques et antibactériennes de la propolis lui offre
une place de choix dans ce domaine. Les résidus des propolis semblent avoir un effet
généralement bénéfique sur la santé humaine. Cependant, seulement très peu d’études ont été
faites sur les effets secondaires possibles sur la plus grande consommation des propolis.
D’après la littérature, certains composants identifiés dans les propolis peuvent être très
préjudiciables à la santé humaine [6].
La propolis peut être utilisée comme préservatifs en matériel d’emballage de
nourriture [41]. Elle est aussi utilisée pour la prolongation de la vie d’entreposage en
congélation des poissons [17].
Le mécanisme d’action n’a pas pu être mis en évidence, il semble être multifactoriel.
a- Activité antibactérienne
Ces propriétés sont étendues et importantes sur de nombreuses souches bactériennes.
La première étude dans ce sens à été réalisé par White en 1906, cité par [1] qui montra
que l’intérieur de la colonie d’abeilles était à peu prés dépourvue de micro-organismes. Il
n’étudia pas la propolis mais il remarqua que les rayons de cire contenaient très peu de
bactéries contrairement à toutes attente, or, il se trouve que les rayons sont recouverts d’une
mince pellicule de propolis, c’est donc elle seule qui est en contact avec le milieu de culture.
La propolis est bactéricide efficace pour les germes comme Bacillus cereus, Bacillus
subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococus oygenes, Escherchia faecalis, Escherchia coli,
Salmonilla typhimurium, Listeria innocua, Candida albicans, Candida tropicalis, Candida
krusei, et enfin Pseudomonas aeruginos [24; 42; 43; 44; 45].
15
Chapitre I Généralités sur la propolis
La propolis est souvent nommée « antibiotique naturel ». Un grand nombre d’études ont
montré les résultats suivants :
b- Activité antifongique
La propolis a une activité antifongique importante, c’est ce qui permet aux cadavres
présents dans la ruche dont les abeilles ne peuvent se débarrasser de ne pas moisir [1].
Elle a des effets antimycosiques, contre les germes appartenant au genre Candida et
contre les levures. Elle s’est montrée efficace dans l’infection à la Giardia lamblia
(oxyurose) comme la métronidazole [19].
16
Chapitre I Généralités sur la propolis
c- Activité antivirale
Il y a peu d’études qui ont été réalisée sur l’activité antivirale de la propolis [3]. Mais
la propolis provenant du Brésil s’est montrée active contre le virus de la grippe (A et B en
particulier). L’ester Phényléthylique de l’acide Caféique (CAPE) est un des plus puissants
agents anti-intégrase de VIH. La propolis est également anti-herpétique [19; 51].
Elle a un effet cytotoxique qui permet d’inhiber les cellules tumorales Hela avec une
CI50 de 7,45 g/ml. La propolis verte du Brésil fait l’objet de plusieurs recherches, au Japon
entre autres, pour ses propriétés anticancéreuses [19; 54].
Elle est inhibitrice des spasmes des voies digestives. Elle protège l’estomac contre des
lésions induites par l’éthanol. L’extrait de propolis agirait en inhibant la lipoxygénase et
protège la muqueuse gastrique du stress oxydatif.
17
Chapitre I Généralités sur la propolis
18
CHAPITRE II :
Caractéristiques physico-
chimiques de la propolis
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
Chapitre II
Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
Introduction
La caractérisation physico-chimique de la propolis est très importante pour
l’obtention d’un produit de qualité standardisé, tel que le réclame le marché.
La variété des sources de propolis a, bien évidement, une influence sur sa composition.
Plus de 150 constituants ont déjà été mis en évidence et identifiés, sans compter les
substances insolubles dans les solvants organiques. Cette liste de noms et de formules est
cependant encore très incomplète [1].
La propolis est récoltée sur une grande variété d’arbres et d’arbustes. Chaque région et
chaque colonie, semble avoir ses propres sources de résine préférées. Ce qui explique la
grande variation de la couleur et de l’odeur de la propolis ainsi que sa composition [6].
Une étude Cubaine suggère que la résine récoltée est partiellement métabolisée par
l’abeille, en ajoutant sa salive pendant qu’elle la transporte à la ruche [6]. Une autre étude
confirme que l’abeille modifiait la propolis par le Glucodiase, Enzyme sécrété par les glandes
hypopharygiennes aux cours de la collecte. Cette modification enzymatique provoque
l’hydrolyse des composés phénoliques tels que les flavonoïdes hétérosides qui seront
transformés en flavonoïdes aglycones et en sucres [5].
19
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
II.1.2.Consistance
La propolis est une substance de consistance variable suivant la température :
- A 15 °C elle est dure et friable ;
- A 30 °C elle est molle et malléable. Entre 30 °C et 60 °C elle est
coulante et gluante.
II.1.3. Solubilité
La propolis d’abeille est soluble de façon partielle dans l’Alcool, l’Acétone, l’Ether,
le chloroforme, le benzène, le trichloréthylène…etc. seul un mélange adéquat de différents
solvants permet de dissoudre la quasi-totalité de ses composants.
La partie insoluble est constituée de tissus végétaux, de grains de pollen, de débris de cuticule
et de soie d’abeille …etc [1].
II.1.4. Densité
Elle est de l’ordre de 1,2 en moyenne.
20
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
21
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
plusieurs groupements hydroxyles libres ou engagés dans une fonction ester, éther ou
hétéroside [68].
La composition en polyphénols de la propolis diffère d’une région à une autre et d’une
race à l’autre comme il est illustré dans le tableau N°II-2.
D’après les études déjà réalisées, on peut classer les composants de la propolis dans
les groupes suivants :
Les flavonoïdes ;
Les acides aromatiques ;
Les acides aliphatiques ;
Les esters aromatiques ;
Les Sucres ;
Les Autres composés.
22
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
II.3.1. Flavonoïdes
Du latin flavus, jaune, ceux sont des substances généralement colorées très répandues
chez les végétaux, ce qui confirme la théorie qui dit que la propolis est d’origine végétale
[72].
Ils constituent un groupe de plus de 6000 composés naturels qui sont quasiment
universels chez les plantes vasculaires [73 ; 74]. Ils constituent des pigments responsables de
la coloration jaune, orange et rouge de différents organes végétaux [75].
Les flavonoïdes sont des composés qui possèdent un noyau flavone C15 (C6-C3-C6)
comme le montre la figure N°II-1. Il sont composés de deux cycles benzéniques (A et B)
reliés par le biais d’un cycle pyrone (oxygène contenu au niveau d’une pyrane). [76 ; 77].
Selon le degré d’oxydation du cycle «C», l’hydroxylation du motif flavone et la nature
du substituant au niveau du carbone C3, les flavonoïdes peuvent être classés en plusieurs sous
classes : flavonols (catéchines), flavones, isoflavones, flavanes, anthocyanines et
proanthocyanidines
Les flavonoïdes de la propolis sont devenues un sujet de recherche très intéressant dans
la médecine, ils possèdent de nombreuses propriétés tels que l’activité anti-inflammatoire,
antimicrobienne, inhibitrice de quelques enzymes, antioxydante et antiallergique.
Il est connu que la plupart des effets biologiques des flavonoïdes sont reliés à leur
activité antioxydante [73]. Les flavonoïdes possèdent une structure chimique idéale qui leur
confère une capacité à piéger les radicaux libres, et ils sont considérés comme les
23
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
antioxydants les plus efficaces in vitro même plus que les tocophérols et l’acide ascorbique.
[78]. L’activité antioxydante des flavonoïdes peut être exercée par 3 mécanismes différents :
Le radical flavonoxy (FL-O•) peut réagir avec un autre radical pour former une
structure quinone stable [79]. (Fig. II-2).
2- Interaction avec les ions métalliques : Les flavonoïdes sont connus pour leur capacité à
former des complexes stables avec les ions métalliques en particulier le fer et le cuivre et sont
alors capables d’inhiber la réaction de Fenton et ainsi la production de ROS (reactive oxygen
species) [81].
3- Inhibition de divers enzymes : Les enzymes qui peuvent être inhibées par les flavonoïdes
sont la xanthine oxydase, la lipo-oxygénase, les cyclo-oxygénase, et les nitriques oxydes
24
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
La plupart des flavonoïdes identifiés dans la propolis sont englobés en trois groupes :
a- Flavanols et Flavones
Les flavanols se différencient des flavones par l’existence d’un OH en position 3, le
flavanole le plus répandu dans la propolis est le Pinocembrine, par contre on a pu
identifier plus de 30 flavones dont les plus importants sont : la Chrysine, la Galangine,
le Kaempferole, l’Apiginine, l’Apiginine-7-ether methylique, l’Izalpinine, le
Kaempfiride, le Kaempferole, la Quercetine, etc [3].
b- Chalcones et dihydrochalcones
Les plus repandues sont les Pinocembrines chalcone, le 2,4,6 trihydroxy-
dihydrochalcone, la 2,4-dihydroxy-4-methoxydihydrochalcone, le pinobanksine-3-
acetate chalcone, l’Alpineni chalcone, pinostrobine chalcone, Sakuranetine
chalcone, etc [3].
c- Flavonone
Les flavanones ou dihydro-2,3-flavones dérivent des flavones par disparition de la
double liaison de l’hétérocycle central [83]. Les plus répandus dans la propolis
d’abeille sont : la Narginine, la Pinobanksine, le Pinobankcine-3-acétate, le
Pinobankcine-3-butirate, le Pinobankcine-3-hexanoate, le 3,7-dihydroxy-5-
methoxyflavanone, le 2,5-dihydroxy-7-methoxyflavanone, etc [3].
D’après les travaux réalisés sur une propolis Iranienne [13; 85] on a pu identifier
plus de dix-sept flavonoïdes qui sont résumés dans le tableau N°II-3, [13].
25
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
26
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
D’autres travaux ont permet de quantifier les différents flavonoïdes présents dans des
propolis des diverses régions. [70] (tableau N° II-4)
Tableau N°II-4 : Quantité des flavonoïdes des propolis de diverses régions [70].
Quantité (mg/g) d’EEP
Composé A b c d e f g
Quercetine 2,2 4,8 4,7 1,5 4,4 _ 2,5
Pinobanksin 5-methyl ether 15,0 23,8 19,7 18,8 19,5 5,9 51,0
Apiginine 12,0 18,4 13,4 14,2 17,1 _ 14,8
Kaempferole 2,3 3,4 5,0 1,4 2,1 1,0 2,5
Pinobanksine 22,5 32,1 84,8 21,4 36,1 31,4 36,5
Chrysine 68,5 138,6 120,4 66,3 127,3 11,2 77,3
Pinocembrine 68,7 58,6 94,4 86,2 54,8 69,8 75,0
Galangine 32,5 42,5 45,6 37,7 39,6 18,9 48,8
Pinobanksin 3-acetate 56,3 79,7 41,2 63,7 52.5 7,7 80,0
-: pas detecté
a: Argentine, b: Australie, c: Bulgarie, d: Chili, e: Chine, f: Afrique de sud , g:
Uruguay.
27
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
La figure qui suit montre la structure des flavonoïdes qui ont été détecté par la CPG /SM.
Fig. N°II-3: Structure de quelques flavonoïdes identifiés par HPLC/SM dans la propolis [85].
28
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
TIC : c’est une valeur qui caractérise chaque composé, mais elle ne permet pas de les
quantifier (CG/MS).
29
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
Ce groupe comporte les composés résumés dans le tableau N°II-7, et leur structure
illustrée dans la fig. N°II-4. [2]:
30
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
COOH
1
6 2
5 3
4
R3 R1
R2
b- Dérivés de benzaldéhydiques :
Dès 1911, K. Dietriche [2] détecta des traces de vanilline et d’iso vanilline dans la
composition de la propolis récolté dans les régions apicoles d’U.R.S.S., ces composés
sont illustrés dans le Tableau N° II-8, et la figure N° II-5 :
CHO
Tableau N°II-8 : les composés benzaldéhydiques
1
6 2
R1 R2
5 3
Vanilline OCH3 OH
4
Iso vanilline OH OCH3 R1
R2
Fig. N° II-5 : la structure de
composées benzaldéhydiques
31
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
(1) (2)
(3) (4)
Fig. N° II-6 : Structures chimiques des principaux acides cinnamiques [84, 87].
Aux acides cinnamiques il faut rattacher les coumarines, constituées également par un
élément en C6-C3, dans lequel la chaîne en C3 est sous forme d’hétérocycle oxygène ;
l’umbelliferone est un exemple de coumarine [84].
Dans ce cas aussi, la race d’abeille a une certaine influence sur la composition en acide
aromatique, le tableau N° II-9 représente la composition en acides aromatiques des propolis
récoltés par trois races d’abeille différentes dans la même région [86]:
32
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
33
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
34
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
L’étude de la propolis montre que le taux des cendres est compris entres 1,2 à 4,5%
de poids frais de la propolis brute [2], cette dernière est l’un des produits naturels les plus
riches en éléments minéraux essentiellement le potassium et le calcium.
Le tableau N° II-13 [88] donne la teneur en éléments minéraux de quelques
échantillons de propolis provenant de l’Argentine. On remarque que la teneur en minéraux
varie d’un échantillon à un autre de la même région.
II.3.7. Vitamines
En général, la propolis ne constitue pas une source importante de vitamines. La
fraction vitaminique de la propolis d’abeille se caractérise par des teneurs appréciables en
vitamine de groupe B, tout particulièrement la vitamine B3 (pp) et la provitamine A qui se
transforme en vitamine A dans l’organisme.[6]
35
Chapitre II Caractéristiques physico-chimiques de la propolis
2. les Sesquiterpènes :
γ-cadenine
α –cedrol
trans-farnesol
36
CHAPITRE III :
Matériel et méthodes
37
Chapitre III Matériel et méthodes
Chapitre III
Matériel et méthodes
37
Chapitre III Matériel et méthodes
Choix de l’échantillon
Les échantillons ont été choisis selon des régions pédoclimatiques et des races
d’abeilles.
Le choix des échantillons se justifie par la différence de la flore botanique entre les
régions bioclimatiques.
Remarque
Les échantillons : Yakouren (b) 2008, Mitidja 2008 et la propolis de Sahara 2008
(propolis de l’abeille Apis Mellifica intermissa) ont été dégradés à cause des mauvaises
conditions de conservation (conservation à l’air libre pendant une année)
38
Chapitre III Matériel et méthodes
Tizi-Ouzou Mitidja
Boumerdes Djelfa
Laghouat
Fig.III-5 : Cartes géographique montrant les stations de récolte.
39
Chapitre III Matériel et méthodes
capsule en porcelaine puis séché dans une étuve réglée à une température de 103 ± 2 °C,
jusqu’à obtention d’un poids constant.
Mode opératoire
- Sécher des capsules vides à l’étuve durant 15 mn à 103 ± 2 °C ;
- Tarer les capsules après refroidissement dans un dessiccateur ;
- Peser dans chaque capsule 1 g d’échantillon préalablement couper en petit morceaux
et les placer dans l’étuve réglée à 103 ± 2 °C pendant 3 heures ;
- Retirer les capsules de l’étuve, les placer dans le dessiccateur et après refroidissement
les peser.
- L’opération est répétée jusqu'à l’obtention d’un poids constant (en réduisant la durée
de séchage à 30 mn) pour éviter la caramélisation.
Soit :
H % : Humidité + Matières volatiles.
1 M : Masse de la capsule + matière fraîche avant séchage en g.
2 M : Masse de l’ensemble après séchage en g.
P : Masse de la prise d’essai en g.
Mode opératoire
- Dans des capsules en porcelaine, on pèse 2 g de propolis coupée en petits morceaux ;
- On place les capsules dans un four à moufle réglé à 550 ± 15 °C pendant 5 heures jusqu’à
obtention d’une couleur grise, claire ou blanchâtre.
40
Chapitre III Matériel et méthodes
- On retire les capsules du four, on les met dans le dessiccateur pour se refroidir et puis, on
les pèse.
Expression des résultats
MO % =
Soit :
MO % : Matière organique.
M1 : Masse des capsules + prise d’essai.
M2 : Masse des capsules + cendres.
P : Masse de la prise d’essai.
Cd = 100 – MO %
Principe
Préparation d’un morceau de propolis de masse déterminée.
Détermination du volume occupé par ce dernier par la mise de l’échantillon dans une
éprouvette graduée contenant de l’eau.
L’opération est répétée trois fois pour chaque échantillon.
41
Chapitre III Matériel et méthodes
• Mode opératoire
- Un tube capillaire propre est introduit dans l’échantillon de la propolis fondue puis rempli
sur une hauteur de 2 cm.
- Le tube capillaire et son contenu sont refroidis à l’air libre pendant 20 mn.
- Le tube est attaché à un thermomètre de façon que la colonne de la propolis se trouve au
même niveau que le réservoir du thermomètre.
- L'ensemble est introduit dans un bêcher contenant de l'eau ayant une température inférieure
de 10 °C environ de la température de fusion présumée.
- Le bêcher est chauffé de façon que la température s'élève d'environ 0,5 °C par minute, en
surveillant le moment où la propolis commence à monter dans le tube capillaire.
- La température de fusion est déterminée.
L'essai doit être réalisé au minimum deux fois et la température de fusion représentera
la moyenne arithmétique de ces deux valeurs.
Mode opératoire
- Couper en petits morceaux une partie de l’échantillon de la propolis ;
- Placer le produit dans un bécher et y ajouter trois fois son volume d’eau distillée ;
- Chauffer au bain-marie pendant 30 mn en remuant de temps en temps avec une
baguette de verre ;
- filtrer ensuite le mélange obtenu et procéder à la détermination du pH en prenant soins
que l'électrode soit complètement immergée dans la solution.
42
Chapitre III Matériel et méthodes
Mode opératoire
- On pèse à 0,01g près au moins 25 g de propolis coupée en petits morceaux ;
- On place l’échantillon dans une fiole conique avec 50 ml d’eau distillée chaude
récemment bouillie et refroidie, puis mélanger jusqu' à l’obtention d’un liquide
homogène ;
- On adapte un réfrigérant à reflux à la fiole conique puis, on chauffe le contenu au
bain-marie pendant 30 mn ;
- Refroidir, transvaser quantitativement le contenu de la fiole conique dans une fiole
jaugée de 250 ml et compléter jusqu’au trait de jauge avec de l’eau distillée
récemment bouillie et refroidie, bien mélanger puis filtrer ;
- On prélève à la pipette 25, 50 ou 100 ml de l’échantillon pour essai selon l’acidité
présumée, et on les verse dans un bécher sous agitation ;
- On titre avec une solution d’hydroxyde de sodium ;
- On opère rapidement jusqu’à un pH de 7, puis lentement jusqu'à un pH de 8 ± 0,2.
Expression des résultats
L’acidité titrable est exprimée selon la formule suivante :
Soit :
M : Masse, en grammes de produit prélevé.
V0 : Volume en millilitres de la prise d’essai.
V1 : Volume en millilitres de la solution d’hydroxyde de sodium à 0.1 N utilisé.
43
Chapitre III Matériel et méthodes
Bien mélangé et
Incubation à 50°C pendant 20 min
On prend 5 ml de l’extrait + 5 ml
de l’eau distillée + 1 ml de
ferrichloridrique
44
Chapitre III Matériel et méthodes
Principe
Le 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) est défini comme radical libre stable par
vertu de la délocalisation de l’électron disponible qui provoque la couleur violette profonde,
caractérisée par une absorption. Il réagit avec des groupements amines, les phénols, les
acides, les composés hydro-aromatiques, etc... Cette propriété est largement recommandée et
utilisé dans la pratique analytique. Quand la solution de DPPH est mélangée à celle d'une
substance qui peut donner un atome d'hydrogène ou un électron, alors ceci provoque la forme
réduite (1,1-diphenyl-2-(2, 4,6- trinitrophenyl) hydrazine (DPPH2)) avec la perte de la
couleur violette et apparition d’une couleur jaune pâle résiduelle due à la présence de
groupement picryl selon la réaction suivante. [91].
La mise en évidence du pouvoir antioxydant des extraits de propolis via le test DPPH,
est effectuée par la méthode décrite dans la littérature [90].
45
Chapitre III Matériel et méthodes
% d’inhibition du DPPH
Filtration Retentât
Filtrats
46
Chapitre III Matériel et méthodes
Mode opératoire
Le dosage des polyphénols totaux est réalisé par la méthode décrite dans la littérature [95, 96]
avec quelques modifications (voir fig. III-9).
47
Chapitre III Matériel et méthodes
Le dosage des polyphénols totaux dans l’extrait éthanolique de la propolis est illustré
dans la figure suivante :
Bien mélanger
Bien mélanger
48
Chapitre III Matériel et méthodes
La concentration des flavonoïdes contenus dans les extraits de propolis est calculée en
se référant à la courbe d’étalonnage obtenue en utilisant la quercétine comme standard.
Le dosage des flavonoïdes dans l’extrait éthanolique de la propolis est représenté dans
la figure suivante [68]:
1 mL d’extrait ethanolique de la
propolis
Bien mélanger
49
Chapitre III Matériel et méthodes
50
Chapitre III Matériel et méthodes
Mode opératoire
Dans un tube en pyrex déposer avec précaution 1 ml de la solution à doser, 1ml de la
solution phénol (50g/l) et 5ml d’acide sulfurique. Après homogénéisation douce de mélange
réactionnel et refroidissement, la densité optique est mesurée à 490 nm.
51
Chapitre III Matériel et méthodes
Principe
V
. N N . 0,05 . 1,4
N (%) V
P
où V est le volume de la solution minéralisée (ml), V′ est le volume de la solution de soude
ajoutée (ml), N est la quantité d’acide sulfurique lue après titrage (ml) avec l’acide sulfurique
de normalité 0,05 N, N’ est le volume de l’acide sulfurique dépensé dans le titrage du témoin
(ml) et P est le poids de la prise d’essai (g).
52
Chapitre III Matériel et méthodes
Les extraits sont centrifugés à 1000 tours par minute pendant 40 minutes et on
récupère le surnageant.
Le dosage des protéines totales solubles des extraits de propolis a été réalisé
selon la méthode préconisée par BRADFORD (1976). C’est une méthode
colorimétrique qui permet la détermination des concentrations d’une solution
protéique.
3- 50 ml d’éthanol à 95% ;
Une courbe d’étalonnage est tracée, on utilisant la B.S.A.( Bovin Sérum Albumine)
Principe : C’est l’étude de la capacité d’extraction des principes actifs par des différents
solvants. Dans notre cas c’est une extraction liquide solide.
Cette dernière se définit donc comme une opération de séparation d'un ou plusieurs
constituants solides ou liquides contenus dans un corps solide par solubilisation dans un
fluide. Ce fluide, appelé généralement solvant.
On utilise deux types d’extraction :
53
Chapitre III Matériel et méthodes
Extraction à chaud
Elle est réalisée avec un soxlhet, sauf pour l’extraction avec l’eau (la température
d’évaporation de l’eau est très élevée, alors que avec soxlhet on ne doit pas dépasser 60
°C). L’extraction à chaud avec l’eau comme solvant est réalisée en mettant de la propolis
dans un ballon de 500 ml raccordé à un réfrigérant, puis chauffage pendant 5 a6 heures.
Mi : Masse initiale
Mf : Masse finale
III. 6. 3. Optimisation de l’extraction de polyphénols de la propolis par combinaison de
mélange de solvants [102]:
Cette méthode consiste à optimiser le taux d’extraction en fonction d’un mélange de
solvant.
1. Préparation des solvants mixtes
L’extraction des polyphénols à partir des trois solvants utilisés (Ethanol,
Hexane, Acétone), le logiciel du modele expérimental « Minitab 15 » utilisé, nous a
54
Chapitre III Matériel et méthodes
Les proportions de chaque solvant dans la mixture varient entre 0 (absence du solvant)
et 100% (la mixture est composée d’un seul solvant, et doivent satisfaire les conditions
suivantes :
0 ≤ Xi ≤ 1
Principe
La chromatographie sur couche mince (C.C.M) essentiellement une chromatographie
liquide exécutée sur une couche de particules d’une substance polymérisée
immobilisée sur un support planaire.
55
Chapitre III Matériel et méthodes
Méthode
Les analyses par chromatographie sur couche mince ont été effectuées avec des
plaques de silicagel, sur un support rigide en verre ; 20/20 cm.
Deux microlitres (2µl) de l’extrait éthanolique ainsi que des étalons sont déposés à des
points repères à 1,5 cm du bord inferieur de la plaque. On a employé comme éluant
trois systèmes différents : 1ier système (Hexane 20%, Chloroforme 70%, eau 10%),
2iem système (Hexane, Ethanol, 1% Acétone) et le troisième système (Ether de
pétrole/Acétate éthylique (7 :3)).
Remarque
Le dernier système est utilisé pour étudier la composition en flavonoïdes,
concernant les étalons, les temps de rétention donnés par la bibliographie ont été
utilisés [103].
Après développement dans une cuve en verre et séchage, les plaques ont été
observées sous lampe UV à 254 et 366 nm. Les couleurs des spots et les temps de
rétention ont été enregistrés.
Méthode d’analyse
Les spectres RMN du proton ont été enregistriés sur un appareil Bruker DRX-600,
fonctionnant à 250 MHz. Les extraits de propolis ont été dissous dans le
deutériochloroforme.
Les déplacements chimiques δ sont donnés en ppm.
56
Chapitre III Matériel et méthodes
57
CHAPITRE IV :
Résultats et discussion
Chapitre IV Résultats et discussion
Chapitre IV
Résultats et discussion
Tableau N° IV-1 : les pertes pendant le séchage et le pourcentage de la matière sèche des
échantillons de propolis.
Nous constatons que les échantillons de propolis Algérienne sont très pauvres en eau
et matières volatiles, ce qui procure à la propolis sa structure solide, qui est en adéquation
avec la nature hydrophobe de la plupart des constituants. Les analyses des échantillons ont
révélé un taux faible de pertes pendant le séchage compris entre 1,26 à 3,89 %. Cela signifie
que la presque totalité du poids de la propolis est constituée par la matière sèche (96% à
98,53% de matière sèche).
58
Chapitre IV Résultats et discussion
Comparativement aux propolis d’Argentine (1,4 % à 6,2 %.) [2], Ces valeurs de
pertes de la propolis Algérienne sont légèrement inférieures. Les conditions de stockage ainsi
que les conditions climatiques peuvent influencer cette proportion.
La propolis de la Mitidja 2008 a présenté le taux de perte le plus élevé qui est de
l’ordre de 3,89 %, ce la peut s’expliquer par les mauvaises conditions de conservation de cet
échantillon (conservation à l’air libre), par contre un autre échantillon de la même région
bioclimatique (Mitidja) a présenté un taux de pertes de l’ordre 1,47 c'est-à-dire deux fois
moins que le premier échantillon, les autres propolis ont montré des taux moyens de l’ordre
2,57 et 2,31 respectivement pour la propolis des Isser et de Chaabet.
Dans le groupe montagne, l’échantillon de Yakouren 2008 « a », présente le taux de
perte le plus faible (1,26 %), contrairement à un autre échantillon de la même région (propolis
de Yakouren 2008 « b ») qui a présenté un taux un peu plus élevé (3,17 %). Les autres
échantillons de la région montagne de Kabylie ont présenté un taux de pertes moyen de (1,67
% ; 2,3 % ; 2,97% ; 2,77% et 3,39 %) respectivement pour la propolis de Yakouren (2007),
Yakouren (2006), Dellys, Bouzgen et la propolis d’Ain El hammam.
Pour la dernière région c’est à dire la steppe, deux échantillons de propolis ont montré
un taux de perte un peu élevé, la propolis de Laghouat ( 3,39 (écart type : 0,23%)) et la
propolis de l’abeille tellienne qui a présenté un taux de perte pendant le séchage de l’ordre de
2,58 %, cette dernière peut s’expliquer par l’absorption de l’humidité pendant le stockage
(stockage à l’air libre).
En comparant la moyenne des trois régions et en éliminant les échantillons mal
conditionnés, on peut en déduire que les trois groupes montagne, plaine et le groupe de la
propolis Saharienne présentent respectivement des taux d’humidité moyens comparables de
2,39 (écart type : 0,81%) ; 2,12 (écart type : 0,57%) et 2,43 (écart type : 1,34%), ce qui
montre que les pertes pendant le séchage ne permettent pas de faire la différence entre les
trois groupes.
59
Chapitre IV Résultats et discussion
Le taux des cendres nous renseigne sur la quantité totale en sels minéraux présents
dans un échantillon de propolis, et par déduction le taux de la matière organique présent dans
le même échantillon. Les résultats obtenus son illustriez dans le tableau N° IV-2.
Taux de la
Taux des matière
Echantillon cendres (%) organique
(MO %)
Yakouren (2006) 4,21 ± 0,47 95,79
Yakouren (2007) 2,91 ± 0,14 97,09
Yakouren (2008) « a » 3,11 ± 0,15 96,89
Montagne Yakouren (2008) « b » 2,54 ± 0.14 97,46
Dellys 2,98 ± 0,16 97,02
Bouzgen 2,80 ± 0,22 97,2
Ain El hammam 5.32 ± 0,24 94,68
Isser 2,29 ± 0,16 97,71
Plaine Mitidja (2007) 2,41 ± 0,21 97,59
Mitidja (2008) 3.05 ± 0,35 96,95
Sahara (abeille saharienne) 1,58 ± 0,21 98,49
Steppe Laghouat 4,43 ±0,12 95,57
Sahara (abeille tellienne) 2,01 ± 0,21 97,99
Nous constatons que les échantillons de propolis Algérienne ont montré un taux de
cendres variant entre 1,58% et 5,32 %. Ce qui conduit à déduire que la propolis est riche en
matières organiques (plus de 94 %). Les taux de cendres obtenus sont en concordance avec
la littérature (5%) [6, 59].
L’échantillon d’Ain El’ Hammam de la région montagne de Kabylie présente le taux
de cendre le plus élevé qui est de l’ordre de 5,32 %, par contre les autres échantillons de la
même région ont présenté des valeurs moyennes de (4,21% ; 2,91% ; 3,11% ; 2,54% ; 2,8% et
2,29%) respectivement pour les échantillons de Propolis de Yakouren (2006), Yakouren
(2007), Yakouren (2008) « a », Yakouren (2008) « b », Dellys, et celle de Bouzgen.
Les échantillons de propolis de la plaine ont montré un taux de cendres plus au moins
faible par rapport aux échantillons de montagne. Ce taux est de l’ordre de 2,24% ; 2,41% et
60
Chapitre IV Résultats et discussion
3,05% respectivement pour les échantillons de Propolis des Isser ; de la Mitidja (2007) et de
la Mitidja (2008). Pour les propolis saharienne eux aussi ont montrés un taux de cendre
moyen par rapport aux autres échantillons, 1,58% ; 2,01% et 4,43% respectivement pour la
propolis saharienne de l’abeille saharienne, la propolis de Sahara de l’abeille tellienne et la
propolis de Laghouat.
Les résultats des taux des cendres d’une propolis de différentes races d’abeille dans la
même région (propolis saharienne abeille tellienne et sahariensis), ont révélé un écart moyen
de l’ordre de 0,43.
Le tableau N° IV-3 montre la comparaison entre le taux de cendre moyen de chaque
région :
Tableau N° IV-3 : Comparaison de taux des cendres entre les trois groupes.
Les échantillons de propolis du groupe plaine ont montré un taux de cendres faible
d’une valeur de 2,35 (: 1,08) tandis que le groupe montagne présente le taux le plus élevé de
3,20 (écart type : 0,57%), le groupe de propolis Saharienne présente des valeurs
intermédiaires, c’est le groupe le plus hétérogène α = 0,57.
Les valeurs du taux de cendres de la propolis algérienne ont été supérieures
comparativement aux propolis d’Argentine (1,8% à 2,4%) [2].
61
Chapitre IV Résultats et discussion
Ces résultats varient entre 1,01 (écart type = 0,05) et 1,18 (écart type = 0,09), ce qui
signifie que la propolis est plus dense que l’eau. Mais pour les échantillons dégradés, la masse
volumique est de l’ordre de 0,98 ; cela peut s’expliquer par la non homogénéité de ces
échantillons et la perte d’une grande partie des constituants.
Les résultats illustrés dans le tableau 5, montrent qu’il n’y a pas une différence
significative entre la densité des propolis répartis par région (montagne, plaine et la sahara).
62
Chapitre IV Résultats et discussion
Les résultats obtenus indiquent que le point de fusion des différents échantillons de la
propolis Algérienne varie entre 65,8 (écart type : 0,8) présenté par l’échantillon d’ISSER à
82,0 (écart type : 1,0) présenté par l’échantillon de Yakouren 2006.
63
Chapitre IV Résultats et discussion
pH
4,8
4,6
4,4
4,2
3,8
Les différents échantillons de propolis ont montré un pH variant entre 4,24 et 4,66. Ce
qui signifie que toutes les propolis sont de nature acide, cette acidité est due à sa composition
riche en acides aromatiques (dérivés de l’acide benzoïque ; dérivés de l’acide benzaldéhyde ;
dérivés de l’acide cinnamique) et acides aliphatiques.
D’après les résultats illustrés dans le tableau N° 8, on remarque que les échantillons de
propolis du groupe steppe ont montré un pH moyen le plus élevé 4,54 (écart type : 0,10),
tandis que le groupe montagne présente un pH de l’ordre de 4,45 (écart type : 0,19), le
groupe plaine présente des valeurs intermédiaires.
Tableau N° IV-8: comparaison du pH entre les trois groupes.
64
Chapitre IV Résultats et discussion
Groupe
Groupe plaine Groupe steppe
montagne
n =4 n =3
n =7
Min 4,73 7,33 6,27
Max 8,61 7,87 6,84
Moy 7,14 7,59 6,55
Ecart type 1,19 0,27 0,28
α (Ecart
0,16 0,04 0,04
type/moyenne)
65
Chapitre IV Résultats et discussion
En comparant les pourcentage de l’acidité entre les trois régions, on peut en déduire
que la région de la plaine a montré la valeur la plus élevée par rapport au deux autres groupes,
avec une valeur moyenne de 7,59 % (Ecart type : 0,27).
Elle est traduite concrètement par le fait que pour chaque unité pH en plus il y a perte
d’acidité titrable de l’ordre de 4,8% ; et ceci pour des pH inférieurs à 5,81 point
d’intersection de la droite avec l’axe des abscisses.
7,4
7,2
7
6,8
6,6
6,4
4,2 4,25 4,3 4,35 4,4 4,45
pH
66
Chapitre IV Résultats et discussion
DO
C (mg/ml)
67
Chapitre IV Résultats et discussion
C (mg/ml)
C (mg/ml)
68
Chapitre IV Résultats et discussion
L’analyse des résultats dévoile que le pouvoir réducteur se différencie d’une région à
une autre et d’un échantillon à un autre de la même région. On remarque aussi qu’il y a des
échantillons qui peuvent transformer totalement le Fer (III) en Fer (II), ce qui signifie que ces
extraits de la propolis contiennent suffisamment d’antioxydants pour transformer la quasi-
totalité de ferricyanates, c’est le cas des échantillons de Bouzgen, Yakouren (2008) et Mitidja
(2007) contrairement aux autres.
La propolis de Bouzgen et Yakouren (2008) ont présenté une activité réductrice plus
importante que les autres, par contre la propolis des Isser a présenté la plus faible activité
réductrice. Cette activité peut être comparée en calculant la valeur EC50 c'est-à-dire la valeur
de la concentration de propolis qui nous permet de transformer la moitié de Fe+3 en Fe+2.
D’après Les résultats d’EC50 reportés dans le (tableau N 11), l’échantillon de Bouzgen
a montré une valeur très faible de EC50 par rapport aux autres échantillons (EC50 = 1,1mg/ml)
ce qui prouve que cet échantillon à un pouvoir réducteur très élevé ce qui peut s’expliquer par
la présence importante des antioxydants naturels, c’est la même chose pour la propolis de
69
Chapitre IV Résultats et discussion
Ykouren 2007 et 2006 (EC50 = 1,2mg/ml). Pour l’échantillon des Isser, le EC50 est de
2,2mg/ml ; c’est la valeur la plus élevée c'est-à-dire la force réductrice la plus faible. Les
autres échantillons ont montré des valeurs moyennes (Propolis de Dellys : 1,85, Saharienne :
1,75mg/ml, Mitidja : 1,6mg/ml, propolis de Yakouren 2008 : 1,75mg/ml).
Echantillon
EC50
Yakouren (2006) 1,2
Yakouren (2007) 1,2
Yakouren (2008) « a » 1,7
Montagne
Yakouren (2008) « b » 2,3
Dellys 1,8
Bouzgen 1,1
Isser 2,2
plaine Mitidja (2007) 1,6
Mitidja (2008) 2,2
Sahara (abeille saharienne) 1,7
Steppe Laghouat 1,2
Sahara (abeille tellienne) 1,2
En comparant nos résultats d’EC50 avec ceux de la littérature [89] (la propolis du
Portugal), on remarque un écart remarquable. Ces derniers ont un pouvoir réducteur plus
élevé que nos échantillons (EC50= 0,009 mg/ml pour la propolis de Bornes, EC50 = 0,55
mg/ml pour la propolis de Fundao). Cet écart peut être expliqué par la différence de la nature
de la flore botanique de l’Algérie et celle du Portugal (la région influe sur la composition de la
propolis [7,11] ou bien la race d’abeille est différente de la notre [24] et aussi l’âge de la
propolis.
70
Chapitre IV Résultats et discussion
120,00
pouvoir antiradicalaire (%)
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
C (mg/ml)
0,00
0 0,5 1 1,5 2 2,5
120
pouvoir anti-radicalaire (%)
100
80
60
40
20
0 C (mg/ml)
0 0,5 1 1,5 2 2,5
71
Chapitre IV Résultats et discussion
Les résultats illustrés dans les figures N° (IV-6, IV-7 et IV-8) montre que les activités
antiradicalaires des extraits éthanoliques de la propolis sont assez important, tous les
échantillons analysés ont éliminé la totalité des radicaux libres (c'est-à-dire le pouvoir
antiradicalaire atteint 100 % à des concentration faibles allant de 0,5 à 0,7 mg /ml de propolis
brute), sauf pour l’échantillon dégradé (propolis Saharienne « abeille noire ») qui n’a pu
réduire que 40 % des radicaux libres.
On remarque aussi que le pouvoir antiradicalaire augmente avec l’augmentation de la
concentration, ce qui a été remarqué avec le pouvoir réducteur des extraits éthanoliques ainsi
que dans l’étude réalisé par [89].
Afin d’établir une comparaison entre les échantillons on a déterminé les EC50 Tableau
N° V-12. Quelques échantillons de la région Saharienne présentent une activité antiradicalaire
importante, le cas des échantillons de Laghouat et la Saharienne (Ain Oussara) (EC50 = 0,19
mg /ml). Par contre l’échantillon dégradé présente la valeur de EC50 la plus élevée (EC40 = 0,5
mg / ml) ce qui peut s’expliquer par la disparition par transformation des antioxydants aux
cours du stockage (mauvais conditionnement implique l’oxydation des antioxydants en
premier lieu).
Concernant le groupe montagne, c’est l’échantillon provenant de Dellys qui présente
le pouvoir antiradicalair le plus faible (EC50 = 0,28). Les autres échantillons présentent une
valeur moyenne (EC50 = 0,22 mg / ml).
72
Chapitre IV Résultats et discussion
Les échantillons du groupe plaine présentent des valeurs de EC50 de l’ordre 0,22 mg /
ml ; 0,30 mg /ml et 0,35 mg / ml respectivement pour Mitidja 2007, Chaabet et Isser.
En comparant la moyenne des EC50 des trois régions et on éliminant l’échantillon mal
conditionné, on peut en déduire que la région Saharienne présente le meilleur pouvoir
antiradicalaire estimé à (EC50 = 0,20 mg / ml) suivi par le groupe montagne (EC50 = 0,23). La
région plaine présente une valeur de EC50 = 0,29 mg/ml.
73
Chapitre IV Résultats et discussion
deux mécanismes d’action contre les radicaux libres, qui sont respectivement les transferts
d’atomes d’hydrogène et d’électrons.
La corrélation est faite en utilisant les EC50 des échantillons analysés obtenus par le
pouvoir réducteur et celle obtenus par le pouvoir anti-radicalaire (Fig. N° IV-9, IV-10 et IV-
11).
0,4 R2 = 0,8995
R2 = 0,578
pouvoir anti-radicalaire
0,35
pouvoir anti-radicalaire
0,3
0,3
0,25
0,25
0,2
0,2
0,15 0,15
0,1 0,1
1 1,5 2 2,5 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
pouvoir réducteur pouvoir réducteur
Fig. N°IV-9. a)- région plaine Fig. N°IV-9. b)- région montagne
R2 = 0,9998
0,55
pouvoir anti-radicalaire
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
1 1,2 1,4 1,6 1,8
pouvoir réducteur
74
Chapitre IV Résultats et discussion
Les quantités des polyphénols et des flavonoïdes correspondantes ont été rapportées en
équivalent gramme de l’étalon utilisé et déterminées par deux équations linéaires de type :
Y=aX+b
75
Chapitre IV Résultats et discussion
quantité de polyphénols en
Echantillon
mg/g de propolis
Yakouren (2006) 206,11 ± 4,98
Yakouren (2007) 254,30 ± 3,30
Yakouren (2008) « a » 215,00 ± 5,00
Montagne Yakouren (2008) « b » 11,53 ± 0,60
Dellys 135,67 ± 0,16
Bouzgen 310,37 ± 0,6
Ain al hammame 277,00 ± 6,50
Isser 100,57 ± 1,27
Plaine Mitidja (2007) 227,85 ± 1,69
Mitidja (2008) 35,77 ± 2,25
saharienne (abeille saharienne) 247,58 ± 3,80
Steppe Laghouat 241,26 ± 3,25
Sahara (abeille tellienne) 60,00 ± 1,20
Compte tenu des résultats obtenus, nous remarquons que la teneur en polyphénols
totaux est différente d’un échantillon à un autre de la même région. Dans le groupe montagne,
la propolis de Bouzègen présente la valeur la plus élevée qui de 310,37 (Ecart type : 0,16) mg
EAG / g de propolis, par contre la propolis de Yakouren 2008 « b » présente la valeur la plus
faible 11,53 (Ecart type : 0,6) mg EAG / g, cela peut s’expliquer par la dégradation de
76
Chapitre IV Résultats et discussion
l’échantillon donc une diminution des polyphénols par l’action de l’oxydation. Les autres
échantillons présentent des valeurs moyennes variant entre 135,67 (Ecart type : 0,16) et
277,00 (Ecart type : 6.50) mg EAG / g de propolis.
Pour ce qui est de la steppe, les échantillons analysés présentent des valeurs moyennes
de l’ordre de 241,62 (Ecart type : 3,25) et 247,58 (Ecart type : 3,80) respectivement pour la
Saharienne (Ain Safra) et Laghouat, l’échantillon dégradé présente une valeur de 60,00 (Ecart
type : 1,20).
350
mg polyphénols /g de propolis
300
244,42
250 233,075
200
164,21
150
100
50
0
montagne plaine steppe
77
Chapitre IV Résultats et discussion
R2 = 0,6946
350 R2 = 0,5951 250
teneur en polyphénols (mg/g)
300
200
250
200 150
150
100
100
50 50
0
0
0 0,5 1 1,5 2
0 0,5 1 1,5 2 2,5
pouvoir réducteur (EC50) pouvoir réducteur (EC50)
78
Chapitre IV Résultats et discussion
R2 = 0,7484
300
200
150
100
50
0
0 0,5 1 1,5 2
pouvoir réducteur (EC 50)
R2 = 0,5677 R2 = 0,9228
0,3 0,4
p o u v o ir a n tira d ic a la ire (E C 5 0 )
0,35
0,25
p o u v o i r a n tira d ic a la i re
0,3
0,2
0,25
0,15 0,2
0,15
0,1
0,1
0,05
0,05
0 0
0 50 100 150 200 250 300 350 0 50 100 150 200 250
Teneur en polyphénols (mg/g)de propolis Teneur en polyphénols (mg/g) de propolis
79
Chapitre IV Résultats et discussion
R2 = 0,9992
0,6
0,5
pouvoir antiradicalaire
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0 50 100 150 200 250 300
Teneur en polyphénols (mg/g) de propolis
Les résultats obtenus ont confirmé l’existence d’une bonne corrélation entre le pouvoir
anti-radicalaire et la teneur en polyphénols totaux. En effet le coefficient de corrélation
linéaire le plus élevé a été relevé pour la région Steppe (R = 0,99) suivi par la Plaine avec un
coefficient de corrélation de l’ordre de (R = 0,97) et enfin la région montagne (R = 0,75). Ces
différences entre les trois régions reviennent à la qualité des composés phénolique présents,
c'est-à-dire la nature de la flore botanique dans chaque région.
80
Chapitre IV Résultats et discussion
Les flavonoïdes sont une classe de composés ubiquitaires dans les plantes (ce qui
prouve que la propolis est beaucoup plus d’origine végétal) et représentent un des plus grands
groupes de produit naturels phénoliques [115]. Après l’ajout de la solution de chlorure
d’Aluminium (AlCl3), une couleur jaunâtre se forme. Cette coloration et due à la formation du
complexe entre le chlorure d’Aluminium (Fig. N° IV-13 ) et les flavonoïdes ceci se traduit par
le fait que le métal (Al) a perdu deux électrons pour s’unir à deux oxygènes de la molécules
phénolique agissant comme donneurs d’électrons [84]. La formule du complexe entre le
chlorure d’Aluminium et un composé phénolique O-hydroxycarbonylé est présentée comme
suite :
81
Chapitre IV Résultats et discussion
On analysant les écarts type de chaque région (Fig. N° IV-14) on remarque la non
homogénéité des échantillons.
250
200
mg EQ/g de propoli
150 139,78
118,51
100
46,52
50
0
Montagne Plaine Steppe
-50
82
Chapitre IV Résultats et discussion
La teneur en flavonoïdes totale décelée chez la propolis Iranienne, est de 77,9 (Ecart
type : 0,39), 31,1 (Ecart type : 0.08) et 12,2 (Ecart type : 0,33) mg EQ / mg de propolis
respectivement pour les échantillons de Tahran, Isfahan et Khorsan. Ces résultats sont proches
des résultats obtenus dans notre étude [13].
Le travail réalisé sur l’échantillon provenant du Brésil indique une teneur en
flavonoïdes de l’ordre de 43 (Ecart type : 0,1) mg EQ / g de propolis brut [15].
La teneur en flavonoïdes totale de la propolis de Chine varie de 8,3 (Ecart type : 3,7) à
188 (Ecart type : 6,6) mg EQ / g de propolis brute [111].
L’étude réalisée par [11], confirme que la teneur en flavonoïdes dépend de la région
botanique (tableau N° IV-15), dévoilant ainsi que la quantification des flavonoïdes peut être
très utile pour différencier entre les échantillons de propolis. Résultats approuvé lors d’une
autre étude réalisée sur la propolis de la Kerrie, qui montre une teneur en flavonoïdes totale
allant de 16 – 136 mg EQ / g de propolis [112].
83
Chapitre IV Résultats et discussion
R2 = 0,7607 R2 = 0,7281
350 250
200
250
200 150
150 100
100
50
50
0 0
0 50 100 150 200 250 0 20 40 60 80 100 120
teneur en flavonoides (mg/g) Teneur en flavonoïdes (mg/g)
R2 = 0,9506
300
Teneur en polyphénols (mg/g
250
200
150
100
50
0
0 50 100 150 200
Teneur en flavonoïdes (mg/g)
84
Chapitre IV Résultats et discussion
D’après les résultats illustrés dans le tableau N° 15, on constate que les deux groupes
plaines et steppe ont montré une bonne corrélation entre le pouvoir réducteur et la teneur en
flavonoïdes ( r = 0,80 et 0,98) respectivement. Ainsi que pour la corrélation entre le pouvoir
anti-radicalaire et la teneur en flavonoïdes (r = 0,94 et 0,97).
Le groupe montagneux présente un coefficient de corrélation linéaire faible (r = 0,47
et 0,37) respectivement pour (pouvoir réducteur / teneur en flavonoïdes) et (le pouvoir anti-
radicalaire / la teneur en flavonoïdes).
Une étude réalisée sur la propolis Brésilienne indique que les coefficients de
corrélation linéaire entre la concentration en flavonoïdes et le pouvoir anti-radicalaire sont de
l’ordre de 0,85 ; 0,90 et 0,63 [114].
85
Chapitre IV Résultats et discussion
Vitamine C (* 10 - 3 mg/g)
Echantillon
de propolis
Yakouren (2006) 0,38 5,21 e-05
Les résultats obtenus varient entre 0,64 (Ecart type : 4,13E-05) mg/g de propolis brut,
la teneur la plus élevée et elle a été enregistrée par l’échantillon provenant des ISSER.
L’échantillon de Laghouat présente La valeur la plus faible 0,12* 10 - 3 (Ecart type : 7,87E-
05).
En comparant la moyenne des trois régions, on peut en déduire que les deux régions
plaine et Montagne présentent des valeurs importantes de vitamine C estimées à 0,54* 10 - 3
mg/g et 0,48* 10 - 3 mg/g de propolis brut respectivement, mais les échantillons de la région
steppe présentent la moyenne la plus faible 0,32* 10 - 3 mg/g, en plus la non homogénéité la
plus importante (α : 0,66). Fig. N° IV-24.
86
Chapitre IV Résultats et discussion
[C]* 10 - 3 mg/g
0,70
0,60 0,54
0,50
0,48
0,40
0,32
0,30
0,20
0,10
0,00
Montagne Plaine Steppe
87
Chapitre IV Résultats et discussion
Les sucres réducteurs : La quantité la plus élevée en sucre réducteur est repérée chez
l’échantillon de Mitidja 2007 (2,37 ± 0,01). Par contre la teneur la plus faible est celle
de l’échantillon de Mitidja 2008 (0,06 ± 0,01) ce qui peut s’expliquer par la
dégradation des sucres réducteurs au cours du conditionnement.
Les teneurs moyennes en sucres totaux entre les trois régions sont illustrées dans le
tableau N° IV-20. (Les valeurs des échantillons dégradés sont exclues).
88
Chapitre IV Résultats et discussion
Les sucres totaux : La quantité la plus élevé en sucres totaux est donnée par
l’échantillon Saharienne (abeille noire) 3,46 ± 0,01 g E G /100 g de propolis brut, et
la quantité la plus faible est observée avec l’échantillon de Laghouat (0,47 ± 0,01) g E
G /100 g de propolis brute.
La teneur en sucres totaux relevée pour la propolis de diverses provenances est les
suivant : Kenya (2,84 %), Bulgarie (0,47 %), Tanzanie (0,19 %), Zambie (0,32 %) et l’Inde
(0,5 %) [117].
89
Chapitre IV Résultats et discussion
Les résultats de dosage des protéines solubles des échantillons de propolis analysées
sont présentés dans le tableau N° IV-22, ils varient entre 7,23 e-05 % à 2,83 e-04 %. Les
valeurs obtenues ne sont pas significatives (traces). Ces dernières sont du à la présence de
pollen dans la propolis [6].
Montagne
Dellys 7,23e-05 (Ecart type : 1,39 e-05)
À notre connaissance, la teneur en protéines soluble de la propolis brute, n’a pas été
étudiée
Le tableau tableau N° IV-23 montre la comparaison entre le pourcentage en protéines
par région.
90
Chapitre IV Résultats et discussion
Tableau N° IV-23 : comparaison de la teneur en protéines (g/100gde propolis) entre les trois
groupes.
On peut en déduire que la région steppe montre la valeur la plus élevée 1,97 e-04(Ecart
type : 0,03 e-04), avec un coefficient d’homogénéités le plus faible (α = 0,01). Les deux autres
régions ont été moins homogènes α = 0,32 et 0,56 respectivement pour la région plaine et la
steppe.
2
1,8
1,6
1,4
Azote (%)
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Ain El Yakouren Ain Laghouat Chaabet Mitidja
Hammem oussara
Les différents échantillons de propolis analysées ont montré un taux de l’azote total
entre 0,63 et 1,59 %. Les valeurs de l’azote total englobe l’azote non protéiques et l’azoté
protéique, donc on peut en déduire que la propolis est pauvre en protéines, résultat prémuni
dans l’analyse des protéines solubles.
91
Chapitre IV Résultats et discussion
En comparant la moyenne entre les trois régions. On peut en déduire que la région plaine
montre la valeur la plus élevée (1,42 %), la steppe (0,97 %) et la montagneuse (0,70 %).
IV.5. Extraction des composés de la propolis
IV.5.1. Etude de taux d’extraction par des différents solvants
PY
2008 :
propolis
de
YAKOU
REN
2008
PM:
propolis de
MITIDJA
93
Chapitre IV Résultats et discussion
Les résultats relevés sur la propolis Brésilienne confirment que le taux d’extraction
change d’un échantillon à un autre de la même région, ont été obtenus des taux d’extraction
allant de 40,7% à 73,9 % avec l’éthanol (70%) [120].
Touts ces résultats abondent dans le même sens que ceux trouvés par notre étude aussi
bien pour les rendements d’extraction que pour le choix des solvants les plus performants, qui
sont ici l’Ethanol (70%) et le Méthanol.
Les résultats de l’étude de l’influence du temps sur le taux d’extraction des composés
des différents échantillons de la propolis sont présentés dans la figure N° IV-20. On constate
que le rendement d’extraction augmente avec l’augmentation du temps de contact, c'est-à-dire
le temps de séjour de la propolis dans notre solvant d’extraction (dans notre cas c’est
l’Ethanol à 70%).
76,00%
74,00%
72,00%
70,00%
68,00% proplis montagneuse
66,00% propolis de laplaine
64,00% propolis saharienne
62,00%
60,00%
58,00%
8 Jours 20 Jours 60 Jours 90 Jours
94
Chapitre IV Résultats et discussion
80
70
20
10
0
0 20 40 60 80 100
Temps en jours
95
Chapitre IV Résultats et discussion
mg/g de
mixtures Ethanol % Hexane % Acétone %
propolis
1 100 0 0 229,94
2 0 100 0 16,61
3 0 0 100 125,37
4 17 17 66 101,01
5 33 33 33 118,72
6 50 0 50 124,14
7 50 50 0 98,67
8 0 50 50 40,72
9 66 17 17 280,80
10 17 66 17 97,02
350
300
250
200 concentration en
150 polyphénols
100
50
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
96
Chapitre IV Résultats et discussion
ETHANOL
1
Concentratio
en
polyphénols
< 50
50 – 100
100 – 150
150 – 200
200
200 – 250
ETHANOL
0 0 > 250
Concentrationenpolyphénols 1,00
100
0,00
0,00
0
HEXANE
1,00 0,00
1,00
ACETONE
1 0 1
HEXANE ACETONE
97
Chapitre IV Résultats et discussion
Selon les données consignées dans le tableau N° IV–25, on détermine les coefficients
des équations de régression, la dispersion de reproduction et l’adéquation du modèle.
Selon le critère de Coochréne on vérifie l’homogénéité des dispersions des 10 essais:
98
Chapitre IV Résultats et discussion
B1 = Y 1
B12 = 4 Y12 - 2 (Y1 + Y2)
B123 = 27 Y123 – 12 (Y12 +Y13 + Y23) + 3 (Y1 + +Y2 + Y3)
99
Chapitre IV Résultats et discussion
Le teste de Fischer-Snedecor
Fc
22 Y
12 Y
N
m Y i Yic
2
22 Y i 1
N Zs
1
F1 P 1 , 2
F p 2 , 1
22 Y : La variance d’adéquation ;
100
Chapitre IV Résultats et discussion
m : Le nombre de répétitions ;
N : Le nombre d’expériences ;
Si Fc>Ft( =0,05, 1 , 2 ), le modèle n’est pas adéquat , il faut passer à la recherche d’un
modèle plus complexe.
Fig. N° IV-25: représentation graphique des valeurs prédites en fonction des valeurs
mesurées.
101
Chapitre IV Résultats et discussion
102
Chapitre IV Résultats et discussion
En comparant les Rf ainsi que la coloration observée sous UV des spots avec ceux des
étalons élués dans les mêmes conditions expérimentales. On à pu identifier la famille des
acides aliphatique et celle des acides phénoliques dans les extraits éthanolique de la propolis
des trois régions, et la famille des acides gras dans l’extrait éthanolique de la propolis de
montagne.
Pour l’identification des flavonoïdes, on à constaté la présence de pinosombrine,
chyrisine et le caffeate phenéle dans les extraits de propolis de montagne et de la plaine. Par
contre on a constaté l’absence de pinosombrine dans l’extrait de la propolis de la steppe. Ses
résultats vont dans le même sens que ceux obtenues dans d’autres travaux [102], qui ont
identifiés la présence de la pinosombrine et la chyrisine dans les extraits éthanolique de la
propolis des différentes régions de Turquie.
103
Chapitre IV Résultats et discussion
Tableau N° IV-28 : Les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis du groupe montagne par les différents solvants.
extrait Système Couleur sous Rf Type de famille Composé
éluant l’UV (365 nm) possible probable
0,16 Acide aliphatique Acide
Méthanol- Eau
Chloroforme –
(70%, 20%,
10%)
salycilique
0,33 - -
0,72 Acide gras Acide oléique
0,83 - -
0 Polyphénols Acide
L’extrait de la propolis de montagne
gallique
Hexane – Ethanol et 1% acide
0,04 - -
0,18 - -
0,24 - -
Acétique
0,28 - -
0,39 - -
0,47 Les stérols Cholestérol
0,57 - -
0,62 - -
0,68 - -
0,83 - -
Gris 0,06 - -
acétate éthylique (7 : 3)
Marron 0,13 - -
Ether de Pétrole et
104
Chapitre IV Résultats et discussion
Tableau N° IV-29: les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis de la plaine par les différents solvants : Adsorbant gel de silice.
extrait Système Couleur sous Rf Type de famille Composé
éluant l’UV (365 nm) possible probable
0,16 Acides aliphatiques Acide
(70%, 20%, 10%)
salysilique
Méthanol- Eau
Chloroforme
0,33 - -
0,83 - -
0,03 - -
0,17 - -
L’extrait de la propolis de la plaine
0,24 - -
0,28 - -
0,39 - -
0,47 Stérols Cholestérol
0,57 - -
0,62 - -
0,68 - -
0,83 - -
Gris 0,06 - -
acétate éthyliqu (7 / 3)
Marron 0,13 - -
Ether de Pétrole et
Remarque :
105
Chapitre IV Résultats et discussion
Tableau N° IV-30: les classes des composés identifiés dans l’extrait éthanolique de la
propolis de la plaine par les différents solvants.
extrait Système Couleur sous l’UV Rf Type de famille Composé
(cm)
éluant (365 nm) possible probable
0,16 Acides aliphatiques Acide salysilique
Syst 1
0,33 - -
0,83 - -
0,24 - -
0,28 - -
Syst 2
0,39 - -
0,47 Stérols Cholestérol
0,57 - -
0,62 - -
0,68 - -
0,83 - -
Gris 0,06 - -
Marron 0,13 - -
Jaune 0,26 phénols Cafféate
Syst 3
phénéthyle
Violet 0,34 - -
Brune foncée 0,41 Flavonoïdes Chyrisine
Jaune claire 0,68 Flavonoïdes Pinosombrine
M : propolis montagneuse
P : propolis de la plaine
S : propolis Saharienne
éthylique)S P M
Fig. N° IV-26 : Chromatogrammes des extraits éthanolique de propolis
(phase mobile : Ether de pétrole et acétate éthylique)
106
Chapitre IV Résultats et discussion
Fig. N° IV-27 : L’extraction à chaud dans l’Ethanol (70 %), la propolis Saharienne.
Fig. N° IV-28 : L’extraction par macération dans l’Ethanol (70%), la propolis Saharienne.
107
Chapitre IV Résultats et discussion
108
Chapitre IV Résultats et discussion
L’RMN permet de détecter les composés qui s’ionisent dans les conditions utilisés, elle
présente une méthode simple pour obtenir des informations globales sur des échantillons
complexes. Dans notre cas, elle nous a fourni comme une empreinte digitale des différents
extraits de la propolis.
Les figures 27 et 28 présentent les deux spectres RMN-H réalisés sur les extraits
éthanolique (70%) de la propolis de la steppe. Le premier spectre (Fig. 27) illustre les
résultats d’extractionà chaud , par contre le deuxième spectre (fig. 28) c’est les résultats
d’extraction par macération.
Dans les deux figures les signaux de la RMN de proton sont présents entre 0,63 et 0,76
ppm avec différentes intensités, et ils sont regroupés en trois zones bien séparées. Les signaux
présentés par l’extraction par macération sont plus distincts que ceux obtenue par l’extraction
à chaud, mais le nombre de pics est plus important dans l’extraction à froid.
La première, c’est la zone aliphatique allant de 0,63 à 1,89 ppm pour l’extraction à chaud,
et de 0,97 à 2,38 ppm pour l’extraction à froid. Donc les composés aliphatiques sont bien
extrait à froid avec de l’Ethanol (70 %). Cette zone peut inclure le groupe méthyle isoprenyle.
La zone 2 allant de 3,7 à 6 ppm c’est la zone des doublets, cette région peut inclure les
signaux aromatiques des méthoxyle qui apparaissent entre 3,75 à 3,82 ppm. L’extraction à
109
Chapitre IV Résultats et discussion
chaud (fig.27) a montré des signaux faibles dans la zone des doublets car ces derniers peuvent
être détruits par la chaleur.
La troisième, c’est la zone aromatique complexe. De 6 – 10 ppm. Cette zone est presque
absente, dans les deux cas d’extraction.
En résumant, les deux figures 27 et 28 montrent que la propolis de la steppe englobe des
composés aliphatiques et des composés avec des doublets, mais elle est pauvre en composés
aromatiques complexe.
Pour la région montagne on a pris la propolis de Yakouren 2006 (fig. 29 et 30). Ces
figures montrent les résultats obtenus par RMN-H en utilisant les différents solvants
d’extraction. L’extraction par le Méthanol (fig. 29) présente des signaux intenses dans la
zone aliphatique entre 0,56 et 1,62 ppm, ainsi que dans la zone des composés contenants des
doubles liaisons. Par contre les signaux sont faibles dans la zone aromatique. Ces résultats
sont comparables à ceux de la littérature sur la propolis brune de Cuba [104].
La fig.30 : l’extraction éthanolique (70%) de la propolis de Yakouren montre un profile
semblable à celui de la propolis de la steppe, sauf que la propolis Saharienne à présenté un
nombre de pics plus intense que la propolis de Yakouren ; mais cette dernière à montré une
zone aromatique plus large que la propolis Saharienne (allant jusqu’à 12 ppm).
En comparant l’extraction par l’éthanol et le méthanol, on remarque que l’extraction
éthanolique a permis de présenter des pics plus clairs que l’extraction méthanolique.
Fig.31 : présente l’extrait éthanolique de la propolis de Yakouren 2007. On remarque que
cette extrait à montré trois (3) zones distinctes de signaux semblables à celles obtenues par
l’extrait éthanolique de la propolis de Yakouren 2006, mais la zone aliphatique est plus
intense, Cela prouve que la composition de la propolis change légèrement selon l’année de
récolte.
110
Chapitre IV Résultats et discussion
D’après les résultats illustrés dans le tableau N° IV-31, on constate que le profile en
éléments minéraux change d’une région à une autre.
Cuivre (Cu)
7,95 7,75 12,97
(mg /kg)
Manganèse (Mn)
30,81 45,52 35,95
(mg /kg)
Chrome (Cr)
< 4,97 < 4,83 < 4,98
(mg /kg)
Fer (Fe)
993,84 968,51 559,15
(mg /kg)
Cobalt (Co)
< 4,97 < 4,83 < 4,99
(mg /kg)
Cadmium (Cd)
< 0,99 < 0,97 < 0,99
(mg /kg)
Nickel (Ni)
< 5,96 < 5,80 < 5,99
(mg /kg)
111
Chapitre IV Résultats et discussion
Le Potassium, le Sodium, le Zinc et le Fer ont présenté les concentrations les plus
élevées dans les échantillons analysés, les autres éléments ont diminué dans l’ordre : Plomb >
Manganèse > Cuivre. Tandis que le Chrome, le Cobalt, le Cadmium et le Nickel étaient aux
dessous de la limite de détection dans tous les échantillons analysés.
La concentration de Zinc était plus élevée dans la propolis provenant de montagne
(1209 mg/Kg) contrairement à celles provenant de la Plaine et Sahara (207,70 et 397,09
mg/kg respectivement). Le même échantillon à présenté la plus faible concentration en Fer
(559, 15 mg /Kg).
Les résultats obtenus dans notre étude sont comparables à ceux trouvés dans la
littérature [104] ; celle-ci a signalé que la teneur en minéraux change d’une région à une autre
et que le potassium et le calcium présentent les concentrations les plus élevées : 473 et1650
mg/Kg respectivement.
En comparant la teneur totale en minéraux présente dans les propolis brutes des trois
régions différentes, on peut en déduire que la propolis montagneuse présente la valeur la plus
élevée (2719,86 mg/Kg), suivie de celle Saharienne (2363,95 mg/Kg) et en fin de la Plaine
(2255,01 mg/Kg).
112
Chapitre IV Résultats et discussion
113
Chapitre IV Résultats et discussion
V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9
I10 1,47 1,58 6,84 0,98 247,78 159,21 0,54 2,57 0,78
I11 3,39 4,43 6,53 1,07 241,62 120,35 0,12 0,47 0,32
L’analyse des données par l’ACP nous conduit tout d’abord à calculer les paramètres
descriptifs élémentaires présentés dans le tableau ci-dessous :
Tableau N° IV-34 : Résultats des paramètres descriptifs.
Ecart-
Variable Minimum Maximum Moyenne
type
V1 1,26 3,39 2,32 0,81
V2 1,58 5,32 3,20 1,12
V3 4,73 8,67 7,13 1,01
V4 0,98 1,18 1,06 0,05
V5 100,57 310,37 221,62 62,76
V6 15,24 193,75 110,93 65,48
V7 0,12 0,64 0,45 0,15
V8 0,47 3,09 1,67 1,03
V9 0,31 2,37 1,14 0,76
114
Chapitre IV Résultats et discussion
Le paramètre écart-type montre que les résultats obtenus par l’analyse des polyphénols
et les flavonoïdes sont plus dispersés autour de la moyenne.
On remarque que les variables sont inter- corrélées, car la matrice de tableau N°
IV-35 comporte un certaine nombre de coefficients de tailles intéressantes
(0,613, 0,558, 0,478, etc.) et même quelques coefficients particulièrement élevé
(-0,915, 0,894, -0.794, etc.).
Le test de sphéricité de Bartlett confirme que la matrice n’est pas une matrice
d’identité.
Le déterminant de la matrice est différent de zéro et un, donc la matrice n’est pas
singulière.
Donc on peut procéder à l’analyse de la composante principale proprement dite.
115
Chapitre IV Résultats et discussion
116
Chapitre IV Résultats et discussion
117
Chapitre IV Résultats et discussion
Variable F1 F2 F3
V1 0,938 -0,273 -0,106
V2 0,691 0,292 -0,584
V3 0,065 0,745 0,109
V4 0,670 -0,025 0,524
V5 0,240 0,879 0,201
V6 0,319 0,744 0,418
V7 -0,542 -0,362 0,689
V8 -0,855 0,420 -0,145
V9 -0,735 0,358 -0,289
118
Chapitre IV Résultats et discussion
0,25
Masse Volumique Sucr esSucres
t ot aux
(%) eur s(%)
réduct
H+M V
0
-0,25
-0,5
VC
-0,75
-1
-1 - 0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
D1 (38,19 %)
119
Chapitre IV Résultats et discussion
2
Obs6
1
Obs5
Obs2
D2 (28,60 %)
Obs11
Obs8 Obs3
0
Obs1Obs10
Obs9
-1
Obs7
-2 Obs4
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
D1 (38,19 %)
On remarque que :
- Les variables sucres réducteurs et les sucres totaux caractérisent un groupe d’individus
bien définis (I1, I2, I3, I8, I10). Et ils sont mieux différencié par rapport au PC1 et donc
par les facteurs liés à la provenance géographique.
- Les variables : taux des cendres, les flavonoïdes caractérisent le groupe des individus
(I6, I5, I11). Donc ils sont différenciés par rapport à leur activité antioxydante.
- Le troisième groupe (I9, I7, I4) est aussi caractérisé par son activité antioxydante mais
qui diamétralement opposée au groupe précédent.
120
CONCLUSION
Conclusion
Conclusion
121
Conclusion
122
BIBLIOGRAPHIE
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ANNEXES
AnnexeI Les courbes d’étalonnages
concentration en
B.S.A (g/l) DO 1 DO2 DO3
0 0 0 0
0,3 0,2 0,155 0,232
0,6 0,439 - 0,35
0,9 0,627 0,566 0,546
1,2 0,983 0,904 0,891
1,5 1,139 1,026 0,96
DO
C
( / l)
concentration
de quercitine 0,4 0,2 0,1 0,05 0,025 0,0125 0,00625
mg/ml
DO 1,375 0,695 0,364 0,253 0,146 0,1 0,081
Quercitine
mg/ml
DO
EC50
BHT
( / l)
concentration
V.C 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,03 0,035
(g/100ml)
DO 1,105 1,043 1,001 0,752 0,616 0,088 0,03
Vitamine C
(g/100ml)
AnnexeI Les courbes d’étalonnages
Glucose 0,010 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001
(mg/ml)
DO 0,815 0,770 0,612 0,554 0,421 0,384 0,220 0,149 0,092 0,010
Glucose
(mg/ml)
Glucose
0 0,4 0,8 1,2 1,6 2
g/l
DO 0,016 0,222 0,453 0,667 0,878 1,107
y = 0,5455x + 0,0117
1,200
R2 = 0,9998
1,000
0,800
DO
0,600
0,400
0,200
0,000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
concentration (g/l)
Matériel de laboratoire
- l’Ethanol 95% ;
- l’Ethanol 70% ;
- Chloroforme ;
- Acétone ;
- Hexane ;
- Propanole ;
- Ether de pétrole ;
- Méthanol ;
- Phosphate de Sodium (pH =6.6) ;
- Potassium ferricyaride (Ks(FeCn3)) (1%) ;
- Trichloracétique 10% ;
- Ferrchloridrique (FeCl3) ;
- Acide gallique ;
- réactif de Folin-Ciocalteu’s ;
- Carbonate de sodium ;
- Trichlorure d’aluminium ;
- La quircétine ;
- La soude ;
- Glucose ;
- BSA.
Annexe III Plan de mélange
Présentation générale
On parle de plan de mélange lorsque les facteurs du plan d’expérience sont les
proportions de divers constituants dans un mélange. Ces types de plans sont très utilisés dans
le cas de formulation d’un produit (alimentaire, chimique ou pharmaceutique, etc.
La particularité de ces plans par rapport aux autres plans réside dans le fait que les
proportions des k constituants d’un mélange ne sont pas indépendantes. En effet, la proportion
d’un constituant se déduit des proportions de k – 1autres constituants. Si un utilisateur est
confronté aux problèmes de la modélisation de la qualité d’un mélange en fonction de sa
formulation, l’utilisation de plans spécifiques s’avère impératives.
A M B
Fig. 1 présentation graphique d’un mélange
binaire
C
X3
M
A X1
X2
B C
B
Fig.2 représentation graphique d’un mélange
X1=1 X3=1
X2=1
Modélisation
Principe
Les facteurs influents x1, x2,…, xk étant connus, nous cherchons à représenter par une
équation les variations d’une réponse y en fonction de ces facteurs. L’intérêt d’une telle
équation est, entre autres, de :
Permettre de prévoir la réponse dans des conditions opératoires données,
Servir de point de départ à une étude d’optimisation
-
Y
i
ai x i
i j
a ij x i x j
i j k
a ijk x i x i x k
Analyse en composantes principales
Introduction :
La représentation brute de l'information conduit à des vecteurs de caractéristiques de
grandes dimensions, ce qui peut poser des problèmes de complexité de calcul et de capacité
de stockage. Ainsi, il est parfois préférable de chercher à réduire la dimensionnalité d'un
problème de classification pour améliorer ses performances. Le mathématicien Bellman, père
de la programmation dynamique, a introduit l'expression «malédiction de la dimensionnalité »
(curse of dimensionality), pour signifier que représenter les formes par des vecteurs de taille
importante est source de problème.
Il est évident que l'on se trouve d'emblée confronter à un problème de grande dimension.
Plusieurs solutions sont préconisées dans la littérature pour réduire la taille de sa dimension.
Telle que l'analyse en composantes principales.
L'ACP est une méthode très efficace pour l'analyse de données quantitatives
(continues ou discrètes) se présentant sous la forme de tableaux à M observations / N
variables.
Elle permet de :
construire un ensemble de P facteurs non corrélés (P<=N) qui peuvent ensuite être
réutilisés par d'autres méthodes (la régression par exemple).
Principes de l'analyse en composantes principales
Dans le cadre de cette thèse, nous aborderons l'ACP comme une technique de
réduction et de description des échantillons.
La théorie sous-jacente à l'analyse en composantes principales est vaste, nous ne
passerons donc en revue que les points les plus importants. Du point de vue géométrique
l'ACP consiste à effectuer une certaine rotation du repère des variables autour de leurs valeurs
moyennes. Cette rotation transforme les n variables corrélées en l variables non corrélées.
Notons que ce sont justement ces variables transformées que l'on a nommées les composantes
principales.
Lorsqu'on recueille des informations sur des individus ou unités statistiques ( un individu, au
sens statistiques du terme, peut être une personne physique, une entreprise, un pays ,etc.) , on
aboutit à la constitution d'un tableau individus-variables du type suivant :
Individus V1 V2 V3 V4 . . Vp
I1
I2
I3
.
.
In
Pour décrire ces données, si elles sont nombreuses, le statisticien traitera d'abord les variables
une par une (traitements univariés), puis il s'intéressera aux éventuelles interactions entre
deux variables (traitement bivariés) voire plus (traitements multivariés). Après l'analyse
descriptive des données (où toutes les variables sont placées sur le même plan), il poursuivra
dans certains cas par une analyse explicative (il y a alors d'une part la variable expliquée,
d'autre part les variables explicatives).
Les données traitées en ACP
Soit X un tableau à n lignes et m colonnes. La ligne i décrit la valeur prise par m variables
quantitatives pour l'individu i . Avant toutes choses, les données sont centrées et réduites,
c'est-à-dire que chaque variable a une moyenne nulle et une variance égale à 1.
On note Xj le vecteur-colonne constitué par les éléments de la colonne j ; xij désigne
l'élément situé à l'intersection de la ligne i et de la colonne j, c'est-à-dire la valeur de la
variable xj pour l'individu i.
Pour observer sous un angle plus favorable les données contenues dans le tableau X,
on remplace les anciens axes (donc les anciennes variables xk) par de nouveaux axes (donc
par des variables nouvelles Ck). Ces nouvelles variables Ck sont appelées composantes
principales; elles s'expriment comme combinaisons linéaires des anciennes variables
x1,....xm.
Ck = ak1x1 +ak2x2 .......+ akmxm
Les nouveaux axes, appelés axes factoriels, sont choisis de la façon suivante :
le 1er axe factoriel, ou axe principal d'inertie, est la direction de "plus grand
allongement" du nuage (en statistiques on dit : "de plus grande dispersion" ou "de plus
grande inertie" du nuage).
Lorsque on projette les points Pi du nuage sur cet axe, leurs projections Hi sont plus
dispersées qu'elles ne le seraient sur n'importe quel autre axe . L'axe factoriel F1 est donc l'axe
selon lequel est préservé, par projection, le maximum de la dispersion initiale des points du
nuage.
La nouvelle variable C1 (la composante principale n°1) est le caractère selon lequel
les individus se différencient le plus. Pourquoi ? Quelle signification peut bien avoir cette
variable qui combine avec des poids plus ou moins importants (les coefficients ai) les
variables initiales mesurées sur les individus?
Une étape fondamentale de l'ACP est l'interprétation de cette composante principale,
qui se fera par l'examen de sa combinaison avec les variables de départ. On espère toujours
pouvoir détecter dans cette nouvelle variable un caractère complexe, qui n'est pas directement
mesurable par une seule quantité, mais bien réel, comme par exemple la santé (pour des
individus, pour des entreprises...), l'industrialisation (d'une région...), la qualité du jeu
d'attaque (pour un joueur de football, de tennis...), la compétence dans les matières
quantitatives (pour un étudiant), etc.
le 2e axe factoriel est la 2e direction d'allongement du nuage, c'est-à-dire celle qui
explique, après le 1er axe, le maximum de l'inertie résiduelle. De plus le 2e axe est
choisi orthogonal au 1er , ce qui traduit - comme nous le verrons- le fait que la 2e
composante principale est non corrélée à la 1e (les vecteurs directeurs des 2 premiers
axes ont un produit scalaire nul. Comme précédemment, on cherchera à donner un
sens à cette 2e composante principale, en observant comment elle combine les
variables de départ.
et ainsi de suite, jusqu'à avoir remplacé les m anciens axes par m nouveaux axes (les
axes factoriels), portant des part décroissantes de la dispersion initiale et dont les 2, 3
ou 4 premiers suffisent souvent à donner une image à peine déformée du nuage initial.
C'est cette image réduite donc beaucoup plus accessible à notre observation que
nous examinerons pour décrire et analyser les données du tableau initial.
Tenter de donner une signification aux nouveaux axes retenus pour l'analyse (les 2 ou
3 premiers, parfois 4), en les interprétant à partir des variables de départ. Pour ce la, on
examine le nuage des points-variables, inscrit dans le cercle des corrélations.
- Les nouvelles variables, associées aux axes factoriels, sont appelées facteurs ou
composantes principales. Elles s'expriment comme combinaisons linéaires des anciennes
variables.
- Les coefficients de ces combinaisons linéaires sont fournis par le logiciel; c'est eux qui
définissent les nouveaux axes :
ils permettent de calculer les nouvelles coordonnées d'un point-individu à partir des
anciennes
ils permettent également de voir le poids d'une ancienne variable dans la définition d'un
facteur.
Le cercle des corrélations
Les points-variables
A chaque point-variable, on associe un point dont la coordonnée sur un axe factoriel
est une mesure de la corrélation entre cette variable et le facteur. Dans l'espace de dimension
p la distance des points-variables à l'origine est égale à 1. Donc par projection sur un plan
factoriel les points-variables s'inscrivent dans un cercle de rayon 1 - le cercle des corrélations
- et sont d'autant plus proche du bord du cercle que le point-variable est bien représenté
par le plan factoriel, c'est-à-dire que la variable est bien corrélée avec les deux facteurs
constituant ce plan.
L'angle entre 2 point-variables, mesuré par son cosinus est égal au coefficient de
corrélation linéaire entre les 2 variables: cos α= r(X1, X2)
Ainsi :
- si les points sont très proches (α peu différent de 0) : cos α = r(X1,X2) = 1 donc
X1 et X2 sont très fortement corrélés positivement
- si α est égal à 90°, cos a = r(X1, X2) = 0 alors pas de corrélation linéaire entre X1 et X2
- si les points sont opposés, α vaut 180°, cos α = r(X1,X2) = -1 : X1 et X2 sont très fortement
corrélés négativement
Le cercle des corrélations permet de voir, parmi les anciennes variables, les groupes de
variables très corrélées entre elles.
Les points-individus
La qualité de la représentation d'un point M par un axe U dépend de sa distance à l'axe
dans le nuage, mesurée par l'angle (OM, U), ou plus exactement par son cosinus ou son cos2.
(S’il est proche de 1 le point est bien représenté).
La position d'un point-individu par rapport à un axe factoriel , ainsi que les proximités
entre les individus, peuvent être interprétées dès lors que ces points sont bien représentés par
le plan factoriel observé. Certains individus seront bien représentés par le plan 1-2 (les "très
forts" ou "très faibles " en facteur 1 et 2 surtout), d'autres par le plan 1-3 s'ils sont mieux
décrits par l'axe 3, etc