Valorisation du Caroubier du Maroc : Etude phytochimique, extraction et valorisation des différentes parties de la caroube

Abstract

Les méthodes d’extraction sont parmi les problèmes majeurs du secteur des additifs alimentaires. L’additif alimentaire E410 ou la gomme de caroube est un additif alimentaire extrait des graines de caroube et largement utilisé dans différents domaines industriels. Ainsi, la valorisation des graines de caroube objectif de ce travail de thèse a porté essentiellement sur l’élaboration d’un nouveau procédé de décorticage des graines de caroube et sur leur prétraitement pour l’extraction de la gomme de caroube. La nouveauté du procédé élaboré repose sur une réaction d’hydrolyse enzymatique des graines entières et broyées par les enzymes cellulases. L’étude du prétraitement par hydrolyse enzymatique du substrat des graines de caroube a été réalisée en utilisant la méthodologie des plans d’expériences par un modèle de surface de réponse. Effectivement, la méthode de décorticage des graines de caroube entières a permis d’obtenir les trois parties de la graine de caroube avec une qualité et une quantité supérieure. Par ailleurs, les téguments des graines de caroube ont été soumis à un screening phytochimique visant à identifier les métabolites secondaires. Les différents extraits obtenus par macération du tégument ont révélé la richesse de ce dernier en différentes molécules bioactives dont les polyphénols, les flavonoïdes, les alcaloïdes et les tanins. En outre, quatre techniques ont été utilisées pour l’évaluation de l’activité antioxydante dont la méthode de DPPH, FRAP, PM et β-carotène. Ces différentes méthodes ont révélé que le tégument des graines de caroube exerce un fort pouvoir antioxydant lié essentiellement à sa haute teneur en différentes familles chimiques à effet médicinal et thérapeutique intéressants. Les tests de l’activité antibactérienne du tégument des graines de caroube ont aussi révélé une bonne activité antibactérienne sur les souches Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa par contre la souche Escherichia coli a montré une forte résistante. En parallèle, une étude phytochimique plus approfondie a porté sur l’identification, la séparation et l’isolement des différentes molécules et fractions composant le tégument des graines de caroube. De ce fait, nous avons utilisé des techniques d’identification et de séparation chromatographique comme la chromatographie sur couche mince et sur colonne de gel de silice. La chromatographie liquide à haute performance a été aussi utilisée afin de déterminer la composition de certaines fractions. Les extraits du tégument des graines de caroube ont aussi amélioré les fonctions cognitives des souris suggérant ainsi un effet anxiolytique et antidépressif. Cet effet a été évalué par différents tests comportementaux à savoir les tests de labyrinthe en Y, de labyrinthe en croix surélevé ainsi que par le test de nage forcée et le test en champ ouvert. De plus, les extraits du tégument ont aussi amélioré les dysfonctionnements cognitifs liés à la démence de la schizophrénie confirmée par les différents tests comportementaux et les tests des enzymes antioxydantes (superoxyde dismutase, glutathion peroxydase et la malondialdéhyde) des souris sujettes des symptômes de la schizophrénie induite par la méthionine.