Caractérisation et étude du potentiel de valorisation des composés phénoliques de miels monofloraux Thibaut Istasse Bonjour à tous. Tous d’abord, permettez moi de me présenter. Je m’appelle Thibaut Istasse et je viens de l’université de Liège, plus précisément de Gembloux Agro-BioTech. Je travaille dans le laboratoire de chimie biologique industrielle. Je vais maintenant vous présenter le point de départ de ma thèse qui porte sur la caractérisation et l’étude du potentiel de valorisation des polyphénols de miels monofloraux. (CO)-PROMOTEUR(S): PROF. B. K. NGUYEN & PROF. A. RICHEL

1. Définition et propriétés du miel Définition: le miel est la substance sucrée naturelle produite par Apis mellifera L. à partir du nectar de plantes ou de miellat Composants principaux  sucres (> 75%) Application principale: le secteur alimentaire Pour comprendre ce sujet, attardons nous un peu sur la définition du miel. Comme vous le savez surement, le miel est la substance sucrée naturelle produite par Apis mellifera L. à partir du nectar de plantes ou de miellat. Il est essentiellement composé de sucres. Pour vous donner une idée, les teneurs totales en sucres dépassent facilement les 75%. Il s’agit en général du glucose, du fructose et du saccharose bien que d’autres sucres mineurs soient présents. Puisque le miel est un produit fort sucré, son premier usage est bien évidemment dans le secteur alimentaire. On peut le commercialiser tel quel ou encore l’utiliser dans diverses recettes comme le pain d’épice ou le nougat.

1. Définition et propriétés du miel Propriétés antibactériennes avérées composants mineurs d’intérêts? Protéines et peptides Composés phénoliques Si le miel est connu pour son pouvoir sucrant, l’histoire nous révèle qu’il fut jadis utilisé comme remède dans de nombreux pays. Et si cette utilisation est relativement limitée de nos jours, le pouvoir antimicrobien du miel est maintenant avéré scientifiquement. Notez tout de même que cette propriété va varier d’un type de miel à un autre. La question qui vient tout naturellement est :  « A quoi est due cette activité antimicrobienne? » Plusieurs facteurs ont été mis en evidence. Parmi ceux-ci figurent certains composants mineurs comme les protéines et les composés phénoliques. Alors que les protéines et peptides antimicrobiens du miel proviennent des sécrétions des abeilles lors de la production du miel, les composés phénoliques sont des métabolites secondaires issus des plantes. Vous pouvez-voir ci-dessous deux exemples de composés phénoliques: la chrysine qui est un flavonoide et l’acide p-coumarique. Ces deux molécues proviennent à l’origine de plante et se retrouvent dans certains miels. En terme de valorisation, même si les molécules présentes un intérêts pour le secteur pharamceutique ou vétérinaire, les concentrations dans le miel sont très faibles. Il est donc plus intéressant de les étudier ou de les extraire de leur matrice d’origine (insecte ou plante). Chrysine Acide p-coumarique

1. Définition et propriétés du miel Propriétés antibactériennes avérées composants mineurs d’intérêts? Protéines et peptides Composés phénoliques Et pourtant, les composés phénoliques du miels présente un intérêt: puisqu’il viennent des plantes au départ, ne pourrait-on pas les utiliser comme marqueurs pour identifier les origines d’un miel? Marqueurs floraux pour différencier des miels

2. Origine des composés phénoliques du miel Nectar Pollen Miellat Propolis Pour répondre à cette question, observons comment ces composés phénoliques se retrouvent dans le miel. Plusieurs origines sont possibles. La première est le nectar. Les abeilles butine et collecte du nectar de plusieurs plantes selon leurs environnements. Le nectar contient un cocktail de polyphénols parfois propre à un type de plante, d’où l’intérêt de l’étude de ce cocktail dans le miel. La seconde source est le miellat. Il s’agit en fait de gouttelettes excrétées par certains insectes (pucerons par exemple) qui aspire la sève des plantes. Les abeilles peuvent récolter ces gouttelettes pour la production du miel également. Les deux autres sources possibles responsables de la présence de polyphénols dans le miel sont le pollen et la propolis. La propolis consiste en une série de substances résineuses parfois riche en composés phénoliques récoltées par les abeilles. Cette substance contamine de manière indirecte le miel de part sa présence dans la ruche par exemple.

3. Les miels monofloraux Prix plus élevé Nécessité de garantir l’origine florale Technique la plus courante  mélissopalynologie Techniques à l’étude  basées sur paramètres physico-chimiques = recherche de « marqueurs » Puisque les différents composés phénoliques du miel peuvent être liés à différents plantes, il est envisageable de retracer l’origine florale d’un miel. Maintenant, à quoi sert ce traçage? Et bien, on peut distinguer deux types de miels: les miels polyfloraux conçu à partir du nectar ou de substances provenant de plusieurs plantes et les miels monofloraux conçu principalement à partir d’un même type de plante. Alors en pratique, aucun miel n’est fabriqué à partir du nectar d’une seule espèce bien sûr, il y a souvent différentes plantes sur une même aire mais une espèce peut être majoritaire. Ces miels monofloraux doivent respecter un cahier des charge et doivent avoir une origine florale garantie car ils présentent des caractéristiques sensorielles particulières et se vendent donc à des prix plus élevés. Une technique utilisée fréquemment pour garantir cette origine floral est la mélissopalynologie, soit l’étude des grains de pollen dans le miel. Toutefois, elle présente plusieurs inconvénient comme un niveau d’expertise important pour l’interprétation des résultats et une incertitude importantes si la teneur en pollen est plus faible. Plusieurs recherches récentes étudient des paramètres physico-chimiques afin d’identifier des marqueurs floraux de certains miels pour faciliter la technique. Dans ce contexte, les composés phénoliques sont une piste intéressante à explorer.

4. Méthode d’extraction Composés phénoliques en faible concentration Sucres abondants  Séparation sur colonne (par adsorption) Miel Phénols totaux Spectrophotométrie Concernant les recherches menées au laboratoire, une méthode d’extraction des composés phénoliques du miels à donc été mise au point. Puisque la matrice est composée principalement de sucres, il faut parvenir à en extraire sélectivement ces composés phénoliques. La méthode employée ici l’extraction en phase solide. Le miel est d’abord dissous puis passé sur une colonne contenant un adsorbant. La résine employée adsorbe la plupart des composés à structure aromatiques. Les sucres non retenu sont alors éliminés par lavage. En changeant le solvant, les composés aromatiques sont récupérés et cette fraction est utilisée pour diverses analyses en vue d’étudier les composés phénoliques présents. Ainsi, la spectrophotométrie UV-VIS permet de déterminer la teneur en phénols totaux qui va aussi varier d’un miel à un autre. Pour étudier la diversité en composés phénolique, la chromatographie liquide haute performance couplée à de la détection uv et de la spectrométrie de masse est utilisée. Différentes informations sont alors obtenues sur les composants phénoliques présents (en plus de leur temps de rétention) tels le spectre UV et le ratio m/z. Spectres UV HPLC-UV Composés phénoliques Ratio m/z LC-MS Sucres

5. Analyses Exemple avec un miel monofloral de tournesol Acide caféique Acide p-coumarique Quercétine Kaempferol Chrysine Pour vous illustrer les analyses, voici un chromatogramme obtenu pour un miel monofloral de tournesol. Il représente les différentes substances absorbant en UV dans l’échantillons. Même si de nombreux pics doivent encore être identifiés, plusieurs molécules ont été déterminées tels des acides phénoliques comme l’acide caféique et l’acide ferulique. Pour les flavonoïdes, il y a dans ce miel de la quercétine, du kaempferol, de la chrysine et de la pinocembrine. Les chromatogramme obtenu d’un miel monofloral à un autre étaient assez différent ce qui montre que se servir de certains composés phénoliques comme marqueur floral est une idée envisageable. Il faut bien sûr réaliser encore de nombreux tests et analyses statistiques. Pinocembrine

6. Conclusion Composés phénoliques= métabolites secondaires des végétaux  présents dans le miel Objectifs du travail: Développer une méthode d’extraction des composés phénoliques du miel Identifier des composés phénoliques « marqueurs » de l’origine florale pour différents miels En conclusion, ce travail porte sur la présence de métabolites secondaires des végétaux dans le miel et leur utilisation comme marqueurs floraux. Une méthode d’extraction a été réalisée et doit maintenant être appliquée sur de nombreux échantillons pour identifier des marqueurs.

Merci de votre attention Je terminerai cette présentation ici. Merci beaucoup de votre attention et si vous avez des questions, je me ferai un plaisir d’y répondre. thibaut.istasse@ulg.ac.be