PLAN 2008-2 - Ordre des ingénieurs du Québec

« Malheureusement, remarque Tatjana Stevanovic Janezic, les
gens ne voient pas facilement le bois comme source de nourriture
(compléments alimentaires, produits nutraceutiques). Il faut
combattre les préjugés et faire comprendre que les résidus forestiers
peuvent contenir des molécules qui sont également présentes
dans les fruits et les légumes. » Dans le cas des triterpènes, la
chercheuse pense qu'il serait possible de les ajouter à des aliments
qui contiennent déjà des matières grasses capables de les
dissoudre et ainsi favoriser leur absorption par le corps.
EXTRACTION ULTRASONORE
L'originalité de la méthode d'extraction élaborée par les deux
chercheurs consiste à utiliser une sonde à ultrasons. « On se sert
déjà des ultrasons pour leur puissance, mais nos travaux montrent
qu'ils sont aussi utiles pour extraire des molécules fines »,
souligne la chercheuse. La structure du bois repose sur les
parois de cellules mortes, qui sont liées ensemble par des
lamelles moyennes. Ces parois sont constituées des biopolymères :
la cellulose, les hémicelluloses et les lignines, qui sont les constituants
structuraux du bois. Les molécules extractives ne sont
pas liées à la structure des parois cellulaires de la matière
ligneuse. Elles sont disposées dans les espaces libres, les pores,
des parois cellulaires. Ce sont donc des molécules libres qui, pour
la plupart, n'ont pas de lien covalent avec les constituants structuraux.
Les lignines et les hémicelluloses sont liées par de
vraies liaisons covalentes, dont l'énergie est beaucoup plus
élevée que celle qui caractérise les interactions intermoléculaires
qui tiennent les molécules extractibles. Elles sont donc plus faciles
à dégager de l'ensemble. «Dans notre procédé en instance de
brevet, les ultrasons permettent de libérer les molécules recherchées
parce qu'ils provoquent un effet de cavitation, un vide localisé,
qui aspire en quelque sorte les molécules », explique Tatjana
Stevanovic Janezic.
Au préalable, il faut toutefois ajouter un solvant aux résidus
de bois. Les triterpènes sont des molécules lipophiles, ce qui signifie
qu'on ne peut les extraire en utilisant de l'eau et qu'il faut
donc se servir de solvants aptes à dissoudre les composés gras.
Une fois la solution prête, la sonde à ultrasons entre en jeu.
Grâce aux ultrasons, l'extraction se déroule beaucoup plus rapidement
qu'avec des approches classiques, comme la méthode
Soxhlet. « En général, ces méthodes exigent beaucoup de temps
et des températures élevées si on veut obtenir des rendements
suffisants. » Les chercheurs ont modulé la température, la durée
de l'extraction, la fréquence et la puissance des ultrasons pour
optimiser le procédé d'extraction. Avec les ultrasons, il n'est pas
nécessaire que les températures soient élevées et le procédé
donne des résultats en 30 minutes, comparativement à 6 à 12 heures
lorsqu'on a recours à d'autres méthodes. En modifiant un peu les
températures, Tatjana Stevanovic Janezic a également constaté
une certaine sélectivité des ultrasons. Il est ainsi possible de
séparer les triterpènes cycliques des triterpènes non cycliques.
De telle façon, on pourrait par exemple séparer le squalène, un
triterpène non cyclique, de l'acide bétulonique, un triterpène de
la famille des lupanes pourvu d'un squelette pentacyclique, en
soumettant de la sciure de bouleau jaune aux ultrasons.
VALORISER DES RÉSIDUS
L'équipe a travaillé sur plusieurs types de
résidus forestiers : sciure, feuillage, écorce.
« Chaque tissu a sa propre composition moléculaire»,
mentionne Tatjana Stevanovic
Janezic. Dans tous les cas, les ultrasons
donnent de meilleurs résultats que les
autres procédés, mais la sciure, qui provenait
d'une scierie beauceronne, demeure
le matériau le r plus prometteur. r
L'écorce
Tatjana Stevanovic
Janezic, ing.
res te toutefois un matériau très intéressant,
en raison de sa disponibilité.
Parmi les triterpènes identifiés, quelques-uns retiennent
davantage l'attention. La méthode a permis d'extraire le squalène
de la sciure de bouleau jaune. Cette molécule est présente en
grande concentration dans le foie de requin (d'où son nom) et
dans l'huile d'olive, laquelle est bien connue pour ses bienfaits
sur nos artères. « Le bouleau jaune constituerait une source de
squalène plus économique que le foie de requin », indique Taljana
Stevanovic Janezic.
GRÂCE AUX ULTRASONS, L'EXTRAC-
TION SE DÉROULE BEAUCOUP
PLUS RAPIDEMENT QU'AVEC
DES APPROCHES CLASSIQUES,
COMME LA MÉTHODE SOXHLET.
Les chercheurs ont également trouvé des concentrations non
négligeables d'acide bétulonique dans les extraits de sciure de
bouleau jaune. L'intérêt de cet acide - qui s'extrait facilement
de la sciure de bouleau jaune - est qu'il a déjà démontré des propriétés
anticancéreuses sur des souris de laboratoire. Enfin, la
sciure de bouleau jaune contient des triterpènes de type lupane,
dont le lupéol, un anti-inflammatoire bien connu. Par ailleurs,
le lupéol est la molécule la plus importante de cette famille
contenue dans l'écorce de bouleau jaune.
Le procédé a aussi été mis à l'essai pour extraire les taxanes
de l'if du Canada. Les taxanes sont des dérivés des diterpènes
qui entrent dans la fabrication du taxol, dont les propriétés anticancéreuses
sont connues. La méthode s'est avérée plus efficace,
donnant un rendement plus élevé, que les approches employées
jusqu'ici, mais, au moment où il aurait été possible de l'introduire
sur le marché, le prix du taxol a chuté de façon importante.
« L'industrie pharmaceutique chinoise est capable de produire
les extraits pour la semi-synthèse de taxol à moindre coût », précise
Tatjana Stevanovic Janezic.
Pour l'instant, Tatjana Stevanovic Janezic cherche toujours
les fonds nécessaires pour assembler un système de taille
industrielle. « Nous savons que nous pouvons produire sur une
grande échelle, mais il nous faut de l'argent pour faire l'assemblage
en usine», conclut-elle sans perdre espoir de réaliser
son rêve.
PLAN : MARS 2008 : 29