Article scientifique

Pour continuer notre projet, nous devons nous baser sur un article reconnu par le monde des scientifiques. Pour cela, nous avons réalisé une recherche sur la base de donnée PubMed.

Notre choix s'est porté sur un article publié par le Département de Dentiste et Orthodontiste Pédiatrique, de l'Université de Rio de Janeiro, au Brésil. Selon leurs études, il met en évidence les propriétés inhibitrices d'extrait de café robusta contre les bactéries buccales et son effet permettant d'éviter la déminéralisation dentaire.

Nous allons donc essayer de réaliser une gamme de produit tournant autour de ces propriétés. Nous allons être amenés à réaliser un cahier des charges pour la conception du médicament, ainsi que la réalisation d'un sondage permettant de connaitre les attentes des futurs clients!

Mais avant, nous allons chercher à connaitre la composition exacte de notre échantillon, qui sera le sujet de notre prochain TP.

Conformité de l'echantillon: Réactions d'indentifications et Chromatographie

Nous allons maintenant réaliser les réactions d’identifications caractéristiques de notre produit, pour cela, nous réalisons une première solution (A) :

On pulvérise 3g de drogues végétales, on y ajoute 0,5 ml  d’ammoniaque concentrée R. On homogénéise et on verse dans une fiole conique de 100 ml, on y ajoute 20 ml de chloroforme R. On met sous agitation magnétique pendant 15 min. On filtre, puis on fait évaporer le chloroforme sur plaque chauffante jusqu’à siccité. On ajoute 5 ml d’eau bouillant, on filtre après agitation, nous obtenons la solution A.

Solution A

    1) On fait évaporer jusqu’à siccité 2 ml de solution A. On ajoute 0,25 ml de solution concentrée de peroxyde d’hydrogène, 0,25 ml  d’acide chlorhydrique dilué R. Le résidu rouge orangé se colore en rouge foncé au contact d’une goutte ammoniaque dilué R2.

 

                                        Résidu rouge orangé                                                  Devenant rouge foncé

Le test est positif.

    2) On ajoute a 1 ml de solution A, 0,15 ml de solution d’iodure de potassium iodé R, le liquide reste limpide. On ajoute 0,15 ml d’acide chlorhydrique dilué R, il se forme un précipité brun qui se dissout après neutralisation par la solution dilué hydroxyde de sodium R. 

                                                               Absence de précipité     Présence du précipité

Le test est positif.

Nous réalisons ensuite une Chromatographie couche mince sur gel de silice G R (CCM):

Pour cela, on dispose une goutte de solution de caféine à 0,5 % dans alcool à 60% et une goutte de notre préparation d’extrait (cf article précédent). On fait migrer grâce a un solvant de migration 5 volumes de méthanol + 95 volumes de chloroforme.

Après examen sous lampe UV à 254 nm, on observe:

 Résultat de la CCM

Comme  nous pouvons le constater, notre dépôt (gauche) présente une tâche ayant le même rapport frontal que la tâche issue de la solution de caféine. Nous pouvons donc conclure que notre essai possède de la caféine

Pour conclure, nous pouvons affirmer que notre drogue végétale est conforme, pour l'instant, aux exigences de la pharmacopée Française. Nous devons maintenant réaliser des tests plus précis. Mais en même temps, nous commençons à réfléchir sur un projet de médicament. Nous vous présenterons dans les prochains jours l'article de référence que nous utiliserons, ainsi que les premières idées afin de le réaliser.

Conformité de l'échantillon: Analyses micro/macroscopiques

Une fois en possession de la matière première, nous nous devons de vérifier sa conformité! Pour cela, les drogues végétales sont soumises à divers contrôles, que nous pouvons retrouver dans la Pharmacopée Française ou Européenne!

Comme nous l’avons vu précédemment, la monographie des grains de café verts est présente dans la Pharmacopée Française. Nous pouvons donc commencer l’étude de notre drogue végétale:

Préparation initiale:

Afin de mener différentes réactions de caractérisations sur notre échantillon, nous devons réduire les grains en poudre, pour cela, nous passons les grains dans un broyeur à marteaux.

 

 Broyeur à marteaux

   

La poudre est divisée en 2, pour le test d’indentification (m1=3,048g) et pour l’extraction des principes actifs (m2=3,026g)

 

Pesée n°1

1) Vérification macroscopique et microscopique:

Nos grains sont ovales, gris, durs à faible odeur, possédant sur la face ventrale un hile. La taille varie entre les grains, mais reste conforme aux exigences de la monographie (10 à 15 mm de long et 6 à 8 mm de large).

Au niveau microscopique, nous devons observer:

-Un albumen en chapelet, contenant des gouttelettes lipidiques.
-Des débris de téguments, formés par des une assise de cellules aplaties.
-Fibres fusiformes à parois épaisses.

Ces caractères sont retrouvés dans l’échantillon

Nous pouvons donc conclure que notre échantillon est CONFORME au niveau microscopique et macroscopique.

2) Préparation de l’extrait:

La pesée n°1 est pulvérisée dans 20 mL d’alcool à 60% à chaud pendant 15 min. La solution est filtrée sur fritté le filtrat sera récupérer dans une fiole de 25 mL. Le résidu est repris dans 10 mL d’alcool à 60% à chaud pendant 15 min. On rajoute le filtrat au premier filtrat et on complète avec de l’eau distillée si le volume est inférieur a 25 mL.

    

Chauffage pendant 15 min         Filtration sur fritté

Nous verrons par la suite les réactions d’identifications et la chromatographie sur couche mince (CCM) permettant de confirmer notre échantillon.

De l'extraction des grains à l'exportation

Après la récolte du café, nous devons aujourd'hui extraire les grains, présent aux milieux des dupes.

L’EXTRACTION DES GRAINS DE CAFÉ :

Cette étape consiste à enlever l'enveloppe charnu de la drupe pour avoir véritablement les grains de café. Il existe deux méthodes:
 

- La méthode humide:
On commence par enlever la pulpe des drupes soit par des machines à tambour ou par des machines à disque, il reste l'enveloppe parcheminée qui n’est pas soluble.
On les lave ce qui permet de garder que les grains sains puisque les grains indésirables flottent et sont enlevés.
La partie non soluble, qui n’a pas pu être enlevée lors de la première étape, sera enlevée par fermentation. Pour cela, les grains sont placés dans des grands bassins (d'un mètre d’épaisseur) exposés au soleil ou dans un séchoir mécanique ( 45°C à 60°C) où ils sont brassés fréquemment.
L’ajout de certaines enzymes permet d’accélérer la fermentation. Ensuite, on les lave à grandes eaux puis les grains sont mis à sécher au soleil.

Cette méthode donne des café de haute qualité, d’abord parce qu’elle exige de cueillir le café à la main et aussi due aux nombreux lavages qui vont permettre d’enlever l’amertume et l’acidité du café. Mais cette méthode a un inconvénient majeur, elle utilise énormément d’eau donc certains pays ne peuvent pas ce le permettre et cette eau est polluante (elle ne peut pas être utiliser pour les cultures...)

        

 

 drupes à différentes étapes de l’extraction

- La méthode sèche:
Les drupes sont disposées dans des bassins mais sur quelques centimètres d’épaisseur au soleil. Des brassages sont effectués pour éviter la moisissure durant quinze jours. Dans certaines plantations, le séchage des cerises se fait grâce à des appareils à air chaud. Il ne dure alors que trois à quatre jours.
Lorsque le fruit est sec, on procède au décorticage. Le café en coque passe par une décortiqueuse qui dégage les grains de la coque et si possible de la pellicule argentée.
Si celle-ci n’est pas tout à fait éliminée, elle ne le sera qu’au moment de la torréfaction. Elle donne au grain une teinte brun clair.

       
Grains de café après fermentation

TRIAGE DES GRAINS DE CAFÉ :

- Le triage permet d'enlever tous grains indésirables ou corps étranger.
 
Dans les pays en voie de développement, ce triage est souvent effectué manuellement (Hand-Picking), permettant un excellent trie.

Mais il peut être mécanisé, pour cela on peut utiliser différentes machines permettant:
 
-Une séparation magnétique : par aimantation pour enlever les objets métalliques
 
-Un nettoyage par aspiration : sur le sol on retrouve les corps lourds tel que des pierres et en surface on retrouve des matières légères tel que de la terre qui seront éliminé. 

-Un triage densimétrique : pour enlever tous corps n’ayant pas la même densité que les grains
 
-Un triage colorimétrique : pour enlever tous les qui n’ont pas la même couleur que les grains sains (par exemple noir ou blanche voir même les grains verts pour les machines les plus perfectionnées)
 
-Un triage par Ultrat-Violet : le principe est la fluorescence permet d’enlever les grains où un début de fermentation a commencé.
Ces deux dernières ce font par des capteurs de phostoscoque.

Triage des grains de café

Après le triage, les grains peuvent être classés selon différentes méthodes :
-En fonction de la taille (granulométrie)
-En fonction du taux de corps étrangers présent dans un échantillon.
 
In fine, on obtient 12 à 20 kg de café vert pour 100 kg de drupes récoltées.

EXPORTATION DU CAFÉ :

En vert, les pays exportateurs.       
En marron, les pays importateurs en plus du Japon et d’autres pays d’Asie.

Importé en France, nous nous sommes procurés 50 grammes de Café, que nous étudierons dans notre prochain article.

De la Culture à la Récolte du Café....

Nous allons aujourd'hui vous expliquer la culture et la récolte du café, et notamment du Café robusta en Colombie.

Le Café robusta est cultivé dans les plaines d'Afrique centrale, du Brésil, du Vietnam ou encore d'Indonésie.  Coffea canephora fournit environ 30% de la production mondiale.

Notre café vient de la Colombie, pays réputé pour son arabica mais il y a aussi des cultures de robusta en trés faible quantité ce qui explique qu’il n’est pas représenté sur la carte.

Le café tient une place considérable dans l’économie de la Colombie où le café arabica est l’un des meilleurs.

   Les pays producteurs de café (dont les dix plus grands producteurs mondiales)

LA CULTURE:

Il existe deux façons de la planter par bouturage ou par semi.

-Par bouturage, ce sont des petites branches d’arbuste qui sont plantées dans une pépinière où ils séjournent un an et ensuite ils seront transplantés dans une plantation.

-Par semi, la drupe est sélectionnée, elle doit être mûre et ne doit pas flotté lors du rinçage à l’eau. Puis, elles sont recouvertes de terre, d’humus et de feuilles (qui permettront d’assurer l’humidité de l’air). Les deux premières feuilles apparaîtront au bout d'un mois environ.

Un jeune caféier robusta met 3 à 4 ans pour commencer à produire, ensuite il peut vivre durant de nombreuses décennies. Pour éviter un développement en hauteur, la cime est rabattue, ceci facilitera la récolte. On retrouve les plantations de caféiers à des hauteurs de 200 à 900 mètres d’altitude, dans des régions  humide et sec dont les températures vont de 24 à 29°C ( au dessous de 0°C le caféier est détruit),

Il existe deux sortes de plantations: 

-Celle dites à plein découvert  (sans ombre), elle augmente la production, facilite les opérations culturales mais diminue le temps de vie de l’arbuste et la résistance aux maladies.

-Celle dites à mi-ombre, on parle de café d’ombre. Elle diminue la productivité, complique les opérations culturales mais les plantes sont plus résistantes, cela correspond à l’autoécologie du caféier.

Elle se fait de la forêt jusqu’en savane abritée par des arbres ou en polycultures avec par exemples le manioc, le maïs ou encore les bananiers.

Cette culture est donc respectueuse de l’environnement car elle nécessite peu d’engrais et de pesticides.

 

Culture à mi-ombre

LA RÉCOLTE:

Elle est différentes selon l’hémisphère, au Nord c’est d’Avril en Juin et pour le Sud, ce qui nous intéresse, d’Octobre à Janvier. Il y a deux récoltes par an et jusqu'à huit selon la pluviométrie dans la région. Les fruits parviennent à maturité  de 9 à 11mois pour le robusta.

Deux méthodes de récoltes sont utilisées:

-La cueillette (=picking) consiste à cueillir manuellement uniquement les cerises mûres à point, ce qui oblige de repasser plusieurs jours de suite sur le même arbuste. C’est une technique sélective et coûteuse.

Cueillette ou picking

Il existe une autre méthode sélective qui permet un meilleur rendement qui consiste à passer un peigne aux dents écartés et souples sur le rameau. Les cerises mûres tombent alors que les feuilles et les drupes vertes résistent et reste sur le rameau.

-L’égrappage (=stripping = à la grappe) consiste à racler la branche avec la main et de recueillir à même le sol puis tamisé pour enlever les feuilles.

Cette technique peut être mécanisé donc moins coûteuse, on obtient un mélange de drupe plus ou moins mûres. Ils existe 2 types de machines, soit une machine à brosse, soit une machine qui fait vibrer le tronc et les drupes tombent sur le sol. La mécanisation peut détériorer l’arbre.

 

Machine en pleine récolte sur culture à plein découvert

Nous verrons dans un prochain article le traitement réalisé sur les drupes récoltées.

La matière première: Le Café

Afin de continuer notre TPI, nous avions besoin de matière première! 

Nous avons donc choisi de nous fournir en Café robusta, Coffea canephora! Pour cela, nous nous sommes rendu chez un torréfacteur montpellierain, Au Petit Grain! Il s'agit d'un café/torréfacteur, qui possède principalement des Cafés arabica, puisque ce dernier possède de bien meilleures qualités gustatives, mais le Robusta peut se retrouver présent dans des mélanges.

Nous avons opté pour un café issue de l'agriculture biologique, conforme aux pratiques souhaités par le laboratoire, provenant de la Colombie, importé par une société belge.

Les 50 grammes nécessaires pour réaliser nos premiers tests et extraire les principes actifs, nous ont été offert par le torréfacteur. Nous le remercions pour ce geste.

Dans un prochain article, nous vous expliqueront la production du café, notamment en Colombie!

Le Caféier, Coffea canephora Pierre

Le caféier (Coffea sp.) est le genre principal de la famille des rubiacés qui compte plus de 500 genres et environ 6000 espèces. Nous avons décidés d’étudier le Caféier de type robusta, ou coffea canephora Pierre, plante originaire d’Afrique, où elle existe à l’état spontané de l’Ouganda à la Guinée. Il est plus résistant aux intempéries et maladies que son cousin Arabica, et il tire son nom de cette grande résistance.

Il s’agit d’un arbuste de 10-12m, souvent réduit pour la culture, poussant en plaine, à la différence de l’Arabica qui pousse dans les moyennes montagnes, avec des feuilles crispées, longues de 20cm. Ses fleurs formées de 5 à 6 pétales blanches, axillaires et très odorantes, attirent de nombreux oiseaux nectarivores. Son odeur rappelle celle du Jasmin, ce qui lui a valu le surnom de “Jasmin d’Arabie” pendant de nombreuses années. La reproduction est allogame, c’est à dire qu’il est auto stérile.

 

Le fruit du caféier est une drupe qui se présente sous forme de grappes. Les fruits sont ovoïdes et traversés d'un sillon droit pour les robusta. Les fruits passent par différentes teintes. De vert à jaune et finalement rouge à maturité, d'où le nom de "cerises" attribué aux fruits du caféier. 
 

Le fruit se compose de plusieurs couches (de l'extérieur vers l'intérieur) : autour de la pulpe : une peau d'un rouge vif lorsque le fruit est mûr, c'est "l'epicarpe", puis la pulpe ou "mésocarpe", l'enveloppe parcheminée ou "endocarpe" et enfin, dernière paroi avant le fruit, la pellicule argentée ou "parchemin". Les grains de café sont le coeur du fruit. Ils sont appelés cerises du fait de la rougeur et de la rondeur caractéristique des grains lorsqu'ils sont à maturité. Chaque fruit contient en général deux graines qui possèdent une peau fine légèrement amère. A l'intérieur se trouve un grain de couleur verte, dont la texture est similaire à celle du raisin. Il est protégé par une membrane recouverte d'un mucilage gras de couleur argentée.

Source:

-http://unctad.org/infocomm/francais/cafe/descript.htm

-Cours Magistraux du Pr J-L Roussel, Laboratoire de Botanique, Faculté de Pharmacie de Montpellier

Présentation des Travaux Pratiques Intégrés (TPI)

Bonjour à tous pour notre second article, 

Il va s’agir de vous présenter les Travaux Pratiques Intégrés (TPI).
Au cours de notre troisième année d’études, il nous est confié le projet de créer un produit pharmaceutique à partir d’une plante précise, reconnue pour ses différentes propriétés pharmacologiques et que l’on a tiré au sort lors de notre première séance.
Il nous était proposée cette année:

Le thym

Le citron

Le fenouil

La lavande

Le thé

Et le café

Nous devons donc à partir d’une de ses plantes concevoir tout un produit ainsi que la communication autour (marketing, commercialisation...)

Comme vous l’aurez compris, Nous avons tiré au sort le café et il nous a été demandé de ramener pour la prochaine séance 50g de café.
Il nous a donc fallu aller dans un premier temps à la bibliothèque universitaire afin de récupérer une photocopie de la monographie du café, présente dans une pharmacopée (Soit la Pharmacopée Européenne, soit la Pharmacopée Française) . Nous avons trouvé le café à la Pharmacopée Française avec comme drogue inscrite les graines vertes de coffea arabica et coffea canephora.

Suite à une recherche  de publications sur internet, nous nous sommes aperçus que le genre robusta contenait plus de caféine et d’acides chlorogeniques, principes actifs qui nous serviront pour la suite.
Nous avons donc décidé de choisir le coffea canephora, moins connu et plus intéressant d’un point de vue pharmacologique, grâce a sa composition.

                 (1)

Dans notre prochain article, nous vous expliquerons notre seconde séance de TPI et la publication que nous auront choisi.

(1) C. L. Ky, J. Louarn, S. Dussert, B. Guyot, S. Hamon and M. Noirot, « Caffeine, trigonelline, chlorogenicnext term acids and sucrose diversity in wild Coffea arabica L. and C. canephora P. accessions », dans Food Chemistry, vol. 75, n^o 2, 2001, p. 223-230

Présentation du projet

Bienvenue sur notre blog,

Il vous présentera les différentes étapes de préparation et de recherche effectuées sur le Café, sujet principal de nos Travaux Pratiques Intégrés.

L’équipe jeune, dynamique et motivée, est composé de 3 étudiants en 3ème année de Pharmacie à la faculté de Montpellier, France:

-Baranski Jean-Baptiste

-Lopez Marjorie

-Robert Thomas

Vous allez pouvoir découvrir les avancées de notre projet. Mais aussi nos résultats, impressions, démarches et  conclusions sur ce sujet.

Notre laboratoire se veut créatif, innovant et respectueux de l'environnement, pour cela notre matière première est issue de l’agriculture biologique, et nous veillons à ce que nos gestes ne nuisent pas à l’environnement.