Présentation ceremonie martinique-071209

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

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Présentation ceremonie martinique-071209

  1. 1. Dr. MARIANA ROYER Université Antilles Guyane Fort de France, Martinique le 11 décembre 2009
  2. 2. Présentation générale <ul><li>Docteur en Chimie – Université des Antilles et de la Guyane, décembre 2008 </li></ul><ul><li>Actuellement chercheur postdoctoral au Centre de recherche sur le bois (Université Laval, Québec) </li></ul>
  3. 3. Le contexte: La forêt guyanaise 96% DU TERRITOIRE 1/3 de la surface forestière française Source: PUBLICATION CCIG JUIN 2008 Aménagement forestier guyanais en Millions d’hectares Domaine privé de l’État ONF Production de bois Parc Amazonien Réserves protégées
  4. 4. CONSTITUANTS MACROMOLÉCULAIRES LIGNINE – HEMICELLULOSE – CELLULOSE <ul><li>Assurent le maintien de l’arbre </li></ul><ul><li>Sont responsables de certaines propriétés physiques et mécaniques. </li></ul>Problématique du projet de thèse: Les extractibles-Agents de stabilisation du bois? <ul><li>Proportions relatives assez bien connues. </li></ul><ul><li>N’EXPLIQUENT PAS les propriétés très variables que l’on observe d’une essence à l’autre ou à l’intérieur d’une même essence. </li></ul>Aubier Ecorce Duramen interne Duramen externe
  5. 5. MÉTABOLITES SECONDAIRES (FAIBLES POIDS MOLÉCULAIRES) LES EXTRACTIBLES <ul><li>Durabilité naturelle </li></ul><ul><li>Stabilité dimensionnelle </li></ul><ul><li>Couleur </li></ul><ul><li>Propriétés acoustiques </li></ul><ul><li>Odeur </li></ul><ul><li>Leur quantité et leur nature varient d’une espèce à l’autre. </li></ul><ul><li>PEU D’INFORMATIONS existent quant à leur nature et leur fonctions dans l’arbre </li></ul>Problématique du projet de thèse: Les extractibles-agents de stabilisation?
  6. 6. Les Objectifs Déterminer l’influence des extractibles sur la stabilité de deux essences guyanaises dont le bois a des propriétés remarquables. 1. DURABILITÉ NATURELLE (forte résistance à la biodégradation) 2. STABILITÉ DIMENSIONNELLE (blocage des mécanismes de gonflement ou de retrait face aux variations d’humidité de l’air) 3. STABILITÉ VIBRATOIRE (faible amortissement acoustique)
  7. 7. <ul><li>Choix de deux essences aux propriétés remarquables. </li></ul><ul><ul><ul><li>Wapa ( Eperua falcata ) et Bagasse ( Bagassa guianensis ) </li></ul></ul></ul><ul><li>Ciblage par extraction du groupe de molécules jouant un rôle dans la propriété étudiée. </li></ul><ul><ul><ul><li>Extraction avec 5 solvants de polarité croissante. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mesure de la perte de la propriété étudiée après extraction par comparaison avec un contrôle non extrait. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Étude de la variabilité à l’intérieur de l’arbre (aubier, duramen externe, duramen interne). </li></ul></ul></ul><ul><li>Analyse de la composition chimique </li></ul><ul><ul><ul><li>Étude de la variabilité de la quantité d’extractibles selon la direction radiale de l’arbre. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Analyse de la composition des extraits ayant démontré une influence sur l’une des propriétés étudiées. </li></ul></ul></ul>Démarche expérimentale générale
  8. 8. Matériels et Méthodes: Échantillonnage et méthode d’extraction du bois 5 solvants = 5 groupes de molécules de nature différentes 3 types d’échantillons
  9. 9. Matériels et Méthodes: Mesure des propriétés DURABILITÉ NATURELLE STABILITÉ DIMENSIONNELLE STABILITÉ ACOUSTIQUE Inoculum
  10. 10. Matériels et Méthodes: Analyses chimiques CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE
  11. 11. <ul><li>Durabilité naturelle </li></ul><ul><ul><li>Tests sols: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mise en évidence lors des tests sols de la perte de la propriété après extraction à l’acétate d’éthyle. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mise en évidence de l’amélioration de la durabilité naturelle après extraction à l’eau et au méthanol. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Tests en boîte de Pétri </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mise en évidence de l’activité antifongique de l’extrait brut de duramen externe de Bagasse. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Faible activité des extraits de Wapa. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Analyse de l’extrait bio-actif de Bagasse </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>18 composés identifiés dont 4 nouvelles molécules . </li></ul></ul></ul>Résultats principaux
  12. 12. <ul><li>Stabilité dimensionnelle </li></ul><ul><ul><li>Pour les 2 essences; </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mise en évidence de la perte de la stabilité dimensionnelle après extraction du bois au méthanol. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>sur les propriétés hygroscopiques du bois </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>et sur les mécanismes de gonflement du bois </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Très significative pour le Wapa. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Analyse de l’extrait physico-actif du duramen externe de Wapa. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>16 composés isolés et identifiés. </li></ul></ul></ul></ul>Résultats principaux
  13. 13. Résultats principaux <ul><li>Stabilité acoustique, propriétés viscoélastiques </li></ul><ul><ul><li>Première mesure des paramètres acoustiques du bois des deux essences = amélioration des connaissances. </li></ul></ul><ul><ul><li>Les 2 essences présentent des caractéristiques acoustiques de bois standards. </li></ul></ul><ul><ul><li>Les extractions n’ont pas démontré d’effets significatifs sur cette propriété. </li></ul></ul><ul><ul><li>On note toutefois une augmentation de l’amortissement (perte de la stabilité) après extraction au méthanol sur les paramètres acoustiques pour la Bagasse. </li></ul></ul>
  14. 14. Conclusions <ul><ul><li>Développement des connaissances sur la nature des extractibles </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Participation à la caractérisation phytochimique des essences guyanaises. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Mise en évidence du rôle des extractibles dans les propriétés de stabilité du bois. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Agents d’anti-gonflement. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Agents antifongiques. </li></ul></ul></ul>
  15. 15. Source potentielle importante de nouveaux produits naturels. Un végétal peut contenir au-delà de centaines de métabolites secondaires de nature et de structure différentes. Seuls 10% des espèces végétales dans le monde ont fait l’objet d’études phytochimiques et pharmacologiques. Ma thématique de recherche à l’UL La forêt recèle bien plus que du bois!
  16. 16. La problématique générale: Les voies de valorisation actuelles? <ul><li>En Guyane, c’est seulement depuis 2008 que les résidus sont brûlés pour les besoins énergétiques: </li></ul><ul><ul><li>UNITÉ PILOTE DE PRODUCTION D’ELECTRICITÉ BASÉE A KOUROU </li></ul></ul><ul><ul><li>MAIS AVANT DE TOUT BRÛLER!!!! </li></ul></ul>
  17. 17. Quelques résultats (1): Activité biologique des écorces de Wapa et Bagasse. <ul><li>La tyrosinase est responsable de l’hyperpigmentation de la peau. </li></ul><ul><li>Responsable des tâches apparaissant lors du vieillissement de la peau. </li></ul>CAPACITÉ A INHIBER L’ENZYME TYROSINASE A 0,600 mg/ml
  18. 18. Quelques résultats (2): Activité biologique des écorces de Wapa et Bagasse. CAPACITÉ A INHIBER L’ENZYME ELASTASE A 1 mg/ml <ul><li>Est responsable de la perte d’élasticité des tissus (rides, vieillissement, emphysème pulmonaire). </li></ul><ul><li>Sous forme bactérienne, est responsable de maladies telles que la pneumonie, septicémie, infections urinaires, infections gastrointestinales, infections de la peau (nécrose). </li></ul>
  19. 19. Les opportunités: Voies de valorisation <ul><li>Valorisation des résidus de l’industrie forestière par l’identification d’extraits ou de composés bio ou physico actifs </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>Accès à de nouveaux marchés </li></ul></ul></ul></ul><ul><li>Proposer une alternative économique à l’industrie de la filière bois : </li></ul><ul><ul><li>Développement de nouveaux produits à haute valeur ajoutée: </li></ul></ul><ul><ul><li>- traitement de préservation du bois, émergence de technologie novatrice, produits de santé naturels. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sans pour autant nuire à ses activités principales. </li></ul></ul><ul><li>Remplacer les additifs de synthèse par des composés naturels </li></ul><ul><ul><li>Naturels </li></ul></ul><ul><ul><li>Grande ressource : monde végétal </li></ul></ul><ul><ul><li>Coût faible </li></ul></ul>
  20. 20. <ul><li>UMR ECOFOG. </li></ul><ul><li>CNRS </li></ul><ul><li>Fond Social Européen </li></ul><ul><li>Université des Antilles et de la Guyane. </li></ul><ul><li>Conseil Régional de la Guyane. </li></ul>REMERCIEMENTS MERCI A MES PARENTS POUR LEUR PRÉCIEUX SOUTIEN ET LEUR CONFIANCE EN MOI.

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