CARACTERISATION DE LA MATIERE GRASSE EXTRAITE DES AMANDES DE AFZELIA AFRICANA (FABACEAE-
CAESALPINIOIDEAE) DE CÔTE D’IVOIRE
Janat Akhanovna MAMYRBÉKOVA-BÉKRO1, Souleymane BAMBA1, Sélastique AKAFFOU2 et Yves-Alain BEKRO1*
1Laboratoire de Chimie Bio Organique et de Substances Naturelles, UFR- SFA, Université d’Abobo-Adjamé,
02 BP 801 Abidjan 02 – Côte d’Ivoire.
2Laboratoire de Génétique, UFR-SN, Université d’Abobo-Adjamé, 02 BP 801 Abidjan 02 – Côte d’Ivoire.
(Reçu le 22 Mars 2009, accepté le 01 Juin 2009) _______________________
* Correspondance et tirés à part, e-mail:bekro2001@yahoo.fr
RÉSUMÉ
La méthode d’extraction au Soxhlet avec l’hexane a été utilisée pour extraire la matière grasse des amandes de Afzelia africana qui en renferme une teneur moyenne de 21,25 ± 0,84 %. Cette matière grasse se présente sous forme d’une huile de couleur jaune-or. Elle a été caractérisée sur le plan physico-chimique. Sa densité est de 0,91, ses indices de réfraction, d’acide, de saponification, d’ester et d’iode sont respectivement de 1,47 ; 5,61 ; 185,32 ; 179,71 ; 109,19. Cette huile est relativement riche en acide stéarique (25,59 ±0,21%) et en acide linolénique (42,14 ± 0,10 %). Elle renferme également des acides gras mono et polyinsaturés, ainsi que des acides gras saturés dont les teneurs respectives sont 62,18 % et 37,82 %. Les caractéristiques de cette huile pourraient attester de ses potentialités alimentaires mais également de ses applications en cosmétique et pourquoi pas en thérapie.
Mots-clés : Afzelia africana, matière grasse, caractéristiques physico- chimiques, acides gras, Côte d’Ivoire
ABSTRACT
Characterization of the fat matter extracted from almonds of afzelia africana (fabaceae-caesalpinioideae) from côte d'ivoire
The method of extraction with the hexane by means of the Soxhlet was used to extract the fat matter of the almonds of Afzelia africana that contains a
middle content of 21,25 ± 0,84% of it. This fat matter presents itself as an oil of yellow-however colour. It was characterized on the physicochemical plane. Its density is of 0,91, its indexes of refraction, of acid, of saponification, of ester and of iodine are respectively of 1,47; 5,61; 185,32;
179,71; 109,19. This oil is relatively rich in stearic acid (25,59 ± 0,21%) and in linolenic acid (42,14 ± 0,10%). It also contains some fatty acids mono and polyunsaturated, as well as of the saturated fatty acids whose respective contents are 62,18% and 37,82%. The features of this oil could attest its food potentialities but also its applications in cosmetic and why not in therapy.
Keywords : Afzelia africana, fat matter, physical and chemical characteristics, fatty acids, Côte d’Ivoire
I - INTRODUCTION
Les écosystèmes africains regorgent de nombreuses espèces végétales à usages multiples qui demeurent encore à l’état sauvage et sous-exploitées. Au nombre de celles-ci, Afzelia africana, l’espèce qui pousse en Côte d’Ivoire, a été identifiée par nos investigations et, choisie pour mener une étude sur la matière grasse de ses amandes.
Par ailleurs, la demande mondiale en oléagineux croît à une vitesse vertigineuse, ce qui amène tous azimuts, la recherche de nouvelles sources d’approvisionnement en matières grasses végétales. C’est dans cette optique que l’exploitation du patrimoine moléculaire des espèces végétales n’a pas cessé d’intéresser les chercheurs, singulièrement les chimistes et les biochimistes [1 ; 2]. Des études réalisées en agroforesterie ont montré que les graines de A. africana sont utilisées comme agent épaississant [3]. Aussi, une autre décrit-elle la longévité naturelle que la graine possède à survivre face aux aléas de la nature [4]. A. africana est une espèce d’arbre de la famille des FABACEAE, sous-famille des Caesalpinioideae. C’est un grand arbre pouvant atteindre en hauteur 35 m avec 1 m de diamètre [5], et connu en ébénisterie pour l’excellente qualité de son bois [6 ; 7]. Il appartient à une espèce dans laquelle nous retrouvons deux autres arbres : Afzelia bipindensis et Afzelia pachyloba. Il est répandu en Afrique de l’Ouest dans les zones de forêts sèches à la limite de la savane [6 ; 7]. Ses feuilles sont paripennées avec 4 à 6 paires de folioles, les fleurs blanchâtres sont groupées en panicules et sont très odorantes. Les graines sont très dures et de couleur noire avec une tête de couverture orange [5]. Le bois dur de cet arbre appelé Afzelia ou Doussié rouge est également connu sous l’appellation « Lingué » en Côte d’Ivoire. Il est recherché pour son utilisation comme matériau de base en construction navale. L’espèce est protégée par la législation de la
Côte d’Ivoire. La FAO a sélectionné cette espèce pour une action de conservation au Cameroun à cause des pressions excessives exercées sur elle pour son exploitation [8].
L’extraction de la matière grasse des graines de A. africana du Nigéria et sa caractérisation physico-chimique ont été réalisées en 1995 par Ajiwe et al., [9]. En revanche, la composition de l’espèce de Côte d’Ivoire n’est pas documentée à notre connaissance. Cette plante pourrait garder encore secrètement toutes ses potentialités. C’est pourquoi, l’objectif principal de ce travail a été d’aborder les aspects physico-chimiques à travers la détermination de quelques constantes physiques et chimiques de sa matière grasse à l’effet de contribuer à la valorisation des ressources végétales oléagineuses encore sous-exploitées.
II - MATÉRIEL ET MÉTHODES II-1. Echantillonnage
Les graines de A. africana ont été collectées au hasard aux pieds des arbres dans la région de Bangolo à l’Ouest de la Côte d’Ivoire. Le climat de cette région ivoirienne est tropical humide avec une quantité de pluie comprise entre 1700 et 1800 mm par an [10]. Les graines ont été séchées à l’étuve à 80
°C pendant 72 h avant d’être décortiquées. Les amandes obtenues ont été séchées pendant une semaine à 70 °C à l’étuve, puis finement pulvérisées à l’aide d’un broyeur (RESTCH type SM 100).
II-2. Méthode d’extraction
10 g de la poudre de l’amande de A. africana sont intimement mélangés avec 3 g de Na2SO4 anhydre dans un mortier en agate. Le premier mélange obtenu est introduit dans une cartouche de Wattman, recouverte d’un tampon de coton, et le tout est introduit dans la chambre d’extraction du Soxhlet, qui est connectée à un ballon à col rodé. Le ballon d’extraction est rempli avec 350 mL d’hexane. Un réfrigérant est adapté au-dessus de la chambre d’extraction.
L’extracteur est chauffé au bain-marie à reflux pendant 3 h. Le solvant est distillé sous pression réduite à l’évaporateur rotatif jusqu’à siccité. La matière grasse obtenue est pesée puis analysée.
II-3. Méthode de détermination des constantes physico-chimiques
La densité (d) a été déterminée selon la méthode classique NFT-60-21 norme ISO 9001, des pesées.
L’indice de réfraction (Ir) a été déterminé par la méthode automatique multi sécale avec un réfractomètre RFM81 provenant de bio block scientifique.
Les valeurs des indices d’acide (Ia), de saponification (Is), d’iode (Ii), d’ester (Ie), ont été déterminées d’une part, selon la méthode analytique décrite dans [11] puis confirmées d’autre part, selon les normes AFNOR [12].
II-4. Méthode de chromatographie en phase gazeuse, CPG
L’analyse des acides gras a été réalisée par CPG sur un chromatographe de marque HP 6890 séries GC système après séparation des esters méthyliques obtenus par transméthylation des acides gras libres et totaux. Cet appareil est équipé d’un détecteur à ionisation de flamme et d’une colonne capillaire HP- 5 (Cross-linked 5% PH ME Siloxane) de longueur 30 m ; épaisseur du film 0,25 µm ; diamètre interne 0,32 mm ; 5% de diphényle ; 95% de diméthylpolysiloxane non polaire, avec une programmation de température croissante du four allant de - 60 °C à 325 °C à raison de 1°C/min. La température de l’injecteur est réglée à 275 °C et celle du détecteur à 325 °C.
La pression de l’azote à l’entrée, utilisé comme gaz vecteur varie de 6,90 à 47,6 kPa. Le débit est maintenu à 1 cm/min et le temps mort est de 1 min 15 s (hydrogène 40 cm/sec). L’identification des pics représentatifs des esters méthyliques a été réalisée en utilisant des substances de référence (esters méthyliques) et ceci par comparaison des distances de rétention de chaque pic du chromatogramme avec celles obtenues avec les étalons [13].
III - RÉSULTATS ET DISCUSSION
III-1. Teneur en lipides de la matière grasse de A. africana
La teneur moyenne en lipides des amandes de A. africana est de 21,25 ± 0,84% après extraction (Tableau 1).
Tableau 1 : Quantité de matière grasse extraite et teneur en matière grasse des amandes de A. africana : mpesée : masse de la poudre d’amande pesée (g), mobt : masse de la matière grasse obtenue (g).
Expériences 1 2 3 Valeurs
moyennes
mpesée (g) 28,07 27,87 27,90 27,95 ± 0,08
mobt (g) 5,73 6,10 6,00 5,94 ± 0,15 Teneur en
matière grasse (%)
19,96 21,88 21,50 21,25 ± 0,84
Ce taux en matière grasse, nous permet de constater que l’amande de A.
africana est relativement oléagineuse. Le pourcentage obtenu en matière grasse est comparable aux rendements de la matière grasse de certaines types d’organes de plantes comme le soja (13% - 26%), la noix de hêtre (23% - 29%) et l’onagre (15% – 25%) [14].
III-2. Caractérisation physico-chimique de la matière grasse de A. africana
On remarque dans le Tableau 2 que l’Ia de l’huile de A. africana est relativement faible.
Tableau 2 : Valeurs des indices physico-chimiques : d , Ir, Ia, Is, Ii, Ie.
Indices physico- chimiques
D Ir Ia Is Ii Ie
Valeurs 0,91±0,10 1,47±
0,21
5,61±
0,60
185,32±
0,12
109,13±
0,04
179,71±
0,10
D : densité ; Ir : indice de réfraction ; Ia : indice d’acide ;
Is : indice de saponification ; Ii : indice d’iode ; Ie : indice d’ester
Il est compris entre celui de certaines huiles usuelles telles que celles du soja (max = 6) et du tournesol (max = 4) [15]. Cette valeur de Ia caractérise à notre avis la pureté et la stabilité naturelle de l’huile de A. africana à la température ambiante. De plus, d’après les normes européennes, cette matière grasse peut être considérée comme une huile vierge lampante [16]. Is de l’huile de A.
africana (185,32±0,12) est comparable à celui des huiles usuelles du soja (189 – 195), de l’arachide (187 – 196) et de la noix de hêtre (191-196) [14]. Aussi, note-t-on que cet indice est inférieur aux indices de saponification des huiles de copra (max = 264) et de palmiste (max = 254) couramment utilisées comme matière première pour la fabrication de savons moussants [16]. La valeur relativement faible de Is indique bien qu’elle ne pourrait être utilisée à cet effet.
Quant à Ii, sa valeur consignée dans le Tableau 2, montre qu’elle est également relativement faible. Cela pourrait s’expliquer par une altération chimique sous l’effet de la chaleur au cours des différents traitements avant l’extraction [2]. Ii moyen de A. africana (109,32 ± 0,12) est comparable à celui d’autres huiles comme celui des huiles de la noix de hêtre (104 - 111), du coton (103 – 116) et de sésame (103 – 117) [14], mais supérieur à celui d’autres oléagineux non conventionnels du Cameroun comme les huiles de Coula edulis (90 – 95) et de Canarium schwenfurthii (71,1 – 94,9) [2 ;16, 17].
Au regard de la teneur en huile et des différents indices chimiques de la matière grasse de A. africana, nous pouvons attester des éventuelles potentialités
alimentaires de cette dernière. Toutefois, des études ultérieures d’évaluation de sa toxicité, sa stabilité oxydante et sa teneur en anti-nutriments sont en cours d’étude.
III-3. Composition en acides gras de la matière grasse de A. africana par CPG
Le Tableau 3 indique le rapport de la composition en acides gras de la matière grasse extraite des amandes de A. africana. Il met en évidence la présence majoritaire de quatre acides gras (AG) : l’acide palmitique (10,53 %), l’acide oléique (13,39 %), l’acide stéarique (25,59 %) et l’acide linolénique (42,14 %).
Les quatre acides gras identifiés dans la matière grasse de A. africana, représentent 91,65 % des acides gras totaux (AGT). Cette huile est particulièrement riche en acide stéarique et linolénique. Le rapport acide gras polyinsaturé (AGPI) sur les acides gras saturés (AGS) est d’environ 1,28 pour cette huile. Ce rapport (AGPI / AGS) et la valeur de Ii, accroissent les propriétés potentiellement nutritionnelles. Par ailleurs, il est démontré que les AGPI à longues chaînes carbonées manifestent des effets qui stimulent la fonction cognitive chez les mammifères [2; 17]. Une alimentation riche en AGPI limiterait les risques d’attaques cardiovasculaires et de cancer.
Tableau 3 : Rapport de la composition en acides gras de la matière grasse des amandes de A. africana.
Acide gras
Dénomination Taux (%) C12 :0 acide laurique 0,91 ± 0,01 C14 :0 acide myristique 0,79 ± 0,12 C16 :0 acide palmitique 10,53 ± 0,04 C18 :0 Acide stéarique 25,59 ± 0,21 C18 :1 Acide oléique 13,39 ± 0,21 C18 :2 Acide linoléique 6,66 ± 0,07 C18 :3 Acide linolénique 42,14 ± 0,10
IV - CONCLUSION
Les résultats obtenus montrent que les amandes de A. africana contiennent une proportion moyenne de matière grasse dont les caractéristiques physico- chimiques en font un produit appréciable en valeur ajoutée, probablement
utilisable en alimentation. Les deux principaux acides gras identifiés dans l’huile de A. africana au moyen de la CPG, sont les acides linolénique (42,14
± 0,10 %) et stéarique (25,59 ± 0,21 %). Cette huile renferme en outre des teneurs relativement petites en acides gras mono et polyinsaturés, ce qui les différencie de certaines huiles d’oléagineux non conventionnels
RÉFÉRENCES
[1] - S. A. GYÖRGY, In Nobel Lectures, physiology or Medicine (1965) 1922-1941.
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[4] - B. A. BATRONO, S. J. OUÉDRAOGO; S. GUINKO, Ann. For.
Sci., 58 (2001), 69 – 75.
[5] - http://fr.wikipedia.org/wiki/Afselia africana
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[12] - Afnor. Recueil des normes françaises des corps gras, graines oléagineuses et produits dérivés. Paris, 1978, NT TGO-223.
[13] - M. VAN BOS , J. WOUTERS, A. OOSTVOGELS, « Quantitative and qualitative determination of extractable fat from vegetable tanned leather by GC-MS », Environment Leather Project, Protection and Conservation of the European Cultural Heritage, Research Report n° 6, Edition 1996, Copenhagen.
[14] - Encyclopédie chimique (traduction du russe) volume 4, Grande encyclopédie russe, Edition 1995, Moscou.
[15] - Cedex Alimentaires Commission. Graines et huiles végétales Division 11, Version abrégée FAO / WHO. Codex Stan (1993) ; 20 – (1981) ; 23 – (1981).
[16] - Règlement (CEE) n°356/92 du conseil du 10 février 1992 modifiant le règlement n°136/66/CEE portant établissement d’une organisation commune des marchés dans le secteur des matières grasses. Journal officiel n°L039 du 15/02/ (1992) p. 0001 – 0002.
[17] - O. J. ABAYEH, A. K. ABDULRAZAQ, R. OLAOGUN, Plant Foods for human Nutrition 54 (1), (1999); 43 – 48.
