Ananas (Pharmacopée malagasy)
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Sommaire
Nom scientifique : Ananas comosus (Linné) Merrill (Broméliacées) (Synonymes : Ananas sativus Schult. ; Ananassa sativa Lindley ; Bromelia sativa Linné).
- Nom accepté : Ananas comosus
Nom malagasy : Mananàry (Richardson, 1885 ; Abinal et Malzac, 1888).
Description
L'Ananas est largement cultivé comme plante fruitière dans la plupart des régions de Madagascar, aussi n'en donnerons-nous qu'une description abrégée, l'identification de la plante ne posant aucun problème. C'est un végétal presqu'acaule, présentant une rosette de 70 à 80 grandes feuilles allongées, incurvées, à nervures parallèles peu visibles, aiguës au sommet, repliées en forme de gouttière, dentées sur les bords (bien qu'il existe des variétés, dites « Cayenne », à feuilles lisses), recouvertes à leur face inférieure d'une pruine argentée, atteignant 60 à 80 centimètres de long. Tige très réduite, en forme de massue, présentant sur toute sa surface des racines adventives ; racines nombreuses, fasciculées ; enracinement toujours superficiel. Inflorescence se développant au centre de la rosette des feuilles, formée d'une hampe de 30 à 40 centimètres portant un épi de fleurs construites sur le type 3 (3 sépales, 3 pétales, 6 étamines et un ovaire infère à 3 loges) ; ces fleurs, stériles dans les formes cultivées, avortent cependant que les parois de l'ovaire, les bractéoles et l'axe de l'épi lui-même accumulent d'énormes réserves de matières sucrées, formant un syncarpe ou fruit composé parthénocarpique, c'est-à-dire se développant sans qu'il y ait de fécondation ; à la base de l'épi existent toujours des bractées rappelant par leur forme générale les feuilles, mais plus petites ; le sommet de l'épi porte une énorme bulbille qui peut être détachée et sert à la multiplication de cette plante stérile.
Après la formation de l'inflorescence, il apparaît sur la tige des bourgeons axillaires qui se développent en rejets susceptibles de porter chacun, l'année suivante, une nouvelle inflorescence.
L'Ananas est originaire de l'Amérique du Sud (Bassin du Parana). Il a été introduit à Madagascar dès le XVIe siècle par les navigateurs portugais en ce qui concerne les variétés dites gasy. Les autres variétés sont d'introduction beaucoup plus récente.
Importance économique
D'après les renseignements que l'IFAC (Institut Français de Recherches Fruitières Outre-Mer), 6, rue du Général-Clergerie, Paris 16e, nous a
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aimablement communiqués, la production d'Ananas s'est développée assez vite à Madagascar au cours des trois dernières années, passant de 5000 à 7000 tonnes de fruits. Les exportations sont négligeables : quelques centaines de kilogrammes de fruits frais pour le ravitaillement des navires.
Etant donné l'éloignement des grands centres de consommation européens et américains, l'exportation des fruits frais est impossible à envisager. Une conserverie industrielle ne serait rentable que si elle pouvait traiter une production de l'ordre de 20000 tonnes concentrée sur une superficie relativement peu étendue se prêtant à la collecte des fruits.
Pour l'instant, outre la consommation locale des fruits frais, il n'existe guère qu'une petite production artisanale de confiture et de compote d'Ananas. Les études ont porté surtout sur la production des jus d'ananas par des procédés familiaux ou artisanaux. Une enquête de l'IRAM a été publiée à ce sujet dans la revue du Ministère Malagasy de l'Agriculture : Asa-Vokatra-Fandrosoana, n° 34, octobre 1964, p. 8-9. Il est intéressant d'en reproduire les résultats essentiels, les fruits analysés provenant de la côte Est et de la région de Tananarive :
Caractères comparés des variétés d'ananas cultivées à Madagascar
Poids moyen d'un fruit effeuillé (en kilogramme) ...
Poids moyen après épluchage et étrognage ...... .
Diamètre du fruit épluché (en millimètres) ......... .
Rendement en jus du fruit épluché et étrogné (p. 100).
Rendement en jus des trognes et écailles .............. .
Composition des jus :
Extrait sec p. 100 ••••••
pH··················
Acidité p. 1000 (exprimée en acide sulfurique) ..
Sucres totaux p. 1000 .. .
Densité .........
Cayenne Victoria Zanzibar Gasy
3,62 9.47 I 047 o,62o 78,o
D'après ces résultats seule la variété Cayenne lisse serait susceptible de fournir économiquement des tranches au sirop conformes aux normes
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Figure 39 : L'Ananas 1. Port de la plante ; 2. Fruit composé ou syncarpe, couronné de sa bulbille.
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du marché mondial, alors que tous les ananas cultivés aussi bien sur les Hauts-Plateaux que sur la côte Est pourraient fournir des jus d'excellente qualité.
Outre son intérêt en diététique, l'Ananas peut fournir à la thérapeutique des jus riches en vitamines qu'on incorpore à l'alimentation des nourrissons, et des enzymes protéolytiques appelées bromélines ou bromélaïnes.
Ces productions seraient de nature à valoriser la culture des ananas malagasy avant même que celle-ci ne soit susceptible d'alimenter une industrie de la conserverie.
Valeur diététique de l'ananas
D'après F. Busson : Plantes Alimentaires de l'Ouest Africain, Marseille, 1965, p. 425-426, la partie comestible de l'ananas représente 60 p. 100 de son poids brut et possède la composition suivante : p. 100
Humidité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75,00
Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25
Extrait éthéré. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,10
Glucides (par différence) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23,90
Protides (N x 6,25) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,50
Cendres..................................... 0,25
D'après J.-F. Leroy : Les Fruits Tropicaux et Subtropicaux, Paris (P. U.F.), 1968, p. 14, l'Ananas présenterait en outre les caractéristiques suivantes :
Fruit frais
Tranches en boîte
Valeur calorifique (p. 100 g) ........ .
Eau p. 100 ....................... .
Protides ......................... .
Lipides .......................... .
Glucides ......................... .
Eléments minéraux . . . . . . . . . . . . . . . . 0,32
51 calories 96 calories 86 0,2
Tenmr en vitamines (en milligramme pour 100 grammes de poids frais)
Vitamine C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 à 40
Vitamine B1 ••.•.•.••.•.•.•.•.•• · •• • • • • • • · •
Vitamine B2 •••••••••••••••••••• • • • • • • • • • • •
Vitamine PP .............................. .
Provitamine A ( caroténoïdes) . . . . . . . . . . . . . . . . 0,11
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Préparation et indications des jus d'ananas pasteurisés
La préparation familiale des jus de fruits, et plus spécialement des jus d'ananas, a été très bien décrite par les spécialistes de l'IRAM dans la revue Asa-Vokatra-Fandrosoana, n° 32, août 1964, p. 6-10.
Les fruits d'ananas doivent être épluchés, découpés et soumis à la pression (pressoir de ménage). Le jus obtenu est filtré sur une toile de nylon fin (n° 120 à 150) et recueilli dans des bouteilles préalablement stérilisées par ébullition dans l'eau. On a soin de ne pas remplir complètement les bouteilles ; celles-ci sont placées debout dans un bac, un daba ou un seau contenant de l'eau jusqu'à la hauteur du jus ; on a soin de placer sous les bouteilles une claie en bois, une grille ou une petite couche de graviers les isolant de l'action directe du feu. On chauffe alors progressivement jusqu'à ce que la tempémture du jus à l'intérieur des bouteilles atteigne 75-80°C. Dès que cette température est atteinte, on bouche les bouteilles à l'aide de bouchons préalablement stérilisés et on les place en position couchée, en évitant le contact des objets froids qui pourraient provoquer leur casse (les poser sur un plancher ou un matelas de papier journal).
Ces jus constituent une excellente boisson et leur stérilité, lorsqu'ils sont bien préparés, est une excellente garantie contre les parasitoses que peuvent contracter les enfants. Ils sont d'ailleurs consommés avec profit également par les adultes.
Pour les enfants à l'allaitement artificiel, on ajoute au biberon une à deux cuillerées à café de ce jus pour apporter des vitamines, juste avant d'administrer le biberon. C'est un des jus de fruits dont le goût est généralement le mieux accepté par les bébés. En France, des laboratoires spécialisés, par, exemple les laboratoires Chassaing, Lecocq et Cie, préparent ces jus destinés à enrichir en vitamines l'alimentation des jeunes enfants.
Outre la préparation familiale proprement dite, de petits ateliers artisanaux susceptibles d'être organisés dans le cadre des coopératives agricoles ou des Syndicats de communes pourraient participer à cette préparation des jus de fruits destinés à la consommation locale. Cette préparation constituerait la base d'une activité parfaitement rentable. Contrairement à ce que l'on croit souvent, c'est précisément encore dans les régions rurales que l'on voit le plus de cas d'avitaminoses (voir l'excellente étude de R. Razafimbelo sur le secteur médical d'Alakamisy Itenina dans Gazety Medikaly, n° 5, janvier-février 1968, p. 17). Enfin, la substitution des jus de fruits aux boissons alcoolisées serait, tout le monde le sait, une contribution très appréciable à une meilleure hygiène générale de la population.
Les bromélaïnes
Les bromélaïnes sont des enzymes protéolytiques, c'est-à-dire qu'elles ont la propriété d'hydrolyser les protéines en libérant les acides aminés
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qui les constituent. On en trouve non seulement dans les fruits de l'ananas, mais encore dans toutes ses parties : épluchures, feuilles, hampes florales, tiges. La composition et les propriétés des bromélaïnes extraites de ces diverses parties de la plante semblent quelque peu différentes et ces différences sont actuellement étudiées par divers spécialistes.
L'activité protéolytique des jus frais d'ananas était empiriquement connue des populations amérindiennes bien avant la découverte de l'Amérique par les Européens. Ils utilisaient ce jus en lavages et en applications pour dissoudre les fausses-membranes des angines couenneuses et de la diphtérie, pour déterger les plaies suppurantes et en réduire l'inflammation, pour extirper les cors et autres excroissances. C'est à partir de ces emplois empiriques qu'on suspecta d'ailleurs la présence d'une enzyme protéolytique dans ce jus.
Ce n'est cependant que vers 1890 que les bromélaïnes purent être isolées, tout d'abord par Marcano, cité par J.B. Russell in Bull. Pharm., 5 (1891), p. 77 ; puis dans un état beaucoup plus pur par R.H. Chittenden qui fut le premier à en décrire les caractères essentiels (Transactions Connecticut Acad. Sci., Décembre 1891, et Journal of Physiology, 15 (1894), p. 249)·
Dès 1926, Willstäter, Grassmann et Ambras s'intéressèrent aux propriétés physiologiques des bromélaïnes (Zeitschrift physiol. Chem., 151 (1926), p. 286). On tenta de les appliquer à diverses thérapeutiques, notamment pour détruire certains vers intestinaux, avec des succès inégaux. Mais c'est surtout à partir de 1952 que des recherches sérieuses allaient être entreprises aux Etats-Unis et montrer l'excellent effet des bromélaïnes pour la réduction de l'inflammation aiguë et des œdèmes, tant dans les thrombophlébites que dans les ulcères de jambe, les traumatismes, les séquelles opératoires et aussi dans les affections respiratoires où elles réduisent les exsudats bronchiques et l'œdème pulmonaire (voir I. Innerfield, A.W. Schwartz et A.A. Angrist, Bulletin New York Acad. of Medicine, 28 (1952), p. 537 ; C.R. Limber, H.G. Reiser, L.C. Roettig et G.M. Curtis, Journal American Med. Assoc., 149 (1952), p. 816).
De très nombreux travaux cliniques allaient suivre, tant aux U.S.A. qu'en France, en Belgique, en Italie, etc. Plusieurs spécialités pharmaceutiques à base de bromélaïnes (Ananase de W.H. Rorer Inc. aux U.S.A. ; Extranase des Laboratoires Taraude en France, etc.) allaient être préparées.
En 1957, une des plus grosses sociétés américaines traitant l'ananas, The Hawaiian Pineapple Corp., montait une première installation industrielle pour la préparation des bromélaïnes à partir des déchets de fabrication des conserves et jus (voir Food Engineering, 29 (1957), n° 10, p. 155).
La consommation de ces enzymes croissait en effet rapidement dans les services de chirurgie d'urgence, d'oto-rhino-laryngologie ; d'ophtalmologie, de gynécologie, etc. En 1961, A. Richard et M.D. Neubauer montraient que les bromélaïnes, outre leur action anti-inflammatoire,
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facilitent beaucoup l'action des antibiotiques en désenclavant les lésions, facilitant ainsi leur pénétration au point d'impact (Experimental Medicine and Surgery, 19 (1961), n° 2-3, p. 143-160). Bien qu'elles soient dépourvues elles-mêmes d'action antibiotique, ces enzymes protéolytiques favorisent donc indirectement l'élimination des foyers infectieux.
Plus récemment encore, avec les travaux de M.P. Gray, les bromélaïnes ont trouvé d'importantes applications en immuno-hématologie (voir M.P. Gray, Journal of Laboratory and Clinical Medicine, 54 (1959), p. 155). On trouvera ci-dessous une bibliographie des principales recherches physiologiques et cliniques concernant l'emploi des bromélaïnes. Notons aussi que I. Zefari leur a consacré sa récente thèse de Médecine (Paris, 1964) intitulée : « De l'action thérapeutique des bromélaïnes, enzymes anti-inflammatoires d'origine végétale, en traumatologie et petite chirurgie ». On trouvera dans cet ouvrage ainsi que dans les travaux que nous mentionnons une bibliographie plus exhaustive.
Bibliographie principale concernant l'action des bromélaïnes en thérapeutique
1 Toxicologie et Pharmacologie des bromélaïnes :
- R.D. Smyth, R. Brennan et G. J. Martin : The systemic absorption of an orally administered proteolytic enzyme : bromelain, American Journal Pharm., 133 (1961), p. 294.
- J.N. Moss, C.V. Frazier et G.J. Martin, Archives Internationales de Pharmacodynamie et de thérapie, 145 (1963), fasc. 1-2, p. 166-189 (revue des travaux antérieurs ; 36 références bibl.).
2. Activité anti-inflammatoire :
- I. Innerfield, A.W. Schwartz et A.A. Angrist, Bull. New York Acad. of Med., 28 (1952), p. 537.
- I. Innerfield, A.A. Angrist et A.W. Schwartz, Journ. Amer. Med. Assoc., 152 (1953), p. 597.
- I. Innerfield, A.A. Angrist, A.W. Schwartz et W. Ruggiero, C.R. Clinical Congress of the American College of Surgeons, 1952 (publ. 1953), Philadelphia (W.B. Saunders and C°), p. 526.
- I. Innerfield, Surgery, 36 (1954), p. 1090.
- J.W. Stayman et J. Stiffel : A clinical evaluation of a new plant proteolytic enzyme, journal Germantown Hospital (U.S.A.), 2 (1961), n° 2, p. 79-81.
- B. Seligman : Bromelain, an anti-inflammatory agent, Angiology, 13 (1962), p. 508-511.
- M.G. Cirelli : Treatment of inflammation and Edema with bromelain, The Delaware Medical journal, 34 (1962), n° 6, p. 159-167.
[241]
- J.M. Miller et A.W. Opher : The increased proteolytic activity of human blood serum after oral administration of bromelain, Exper. Medicine and Surgery, 22 (1964), n° 4, p. 277-280.
- A. Campo :Les bromélaïnes en chirurgie, Gazette médicale de France, 71 (1964), no 8, p. 1627-1634.
- L. Tessier : Les bromélaïnes en phlébologie, Bull. Soc. Française de Phlébologie, juin 1965.
- J. Chaze : 100 cas de réactions inflammatoires en phlébologie traités par les bromélaïnes, Gazette Médicale de France.
- P. Fayard, F. Dourdou et M. Hambourg : Un enzyme anti-inflammatoire original : l'Extranase, Sud-Est Médical, mai 1964, p. 160-183.
3. Application aux ulcères de jambe :
- C.J. Wildman, Angiology, 6 (1955), p. 473.
- L.S. Kryle, E. Calvelle, D.T. Bonham et H.S. Kuppermann, Angiology, 7 (1956), p. 287.
- C. Dubois et L. Barsamian : Etude de l'Extranase dans un service de médecine générale, Gazette Médicale de France, 71 (1964), n° 12, p. 2453-2456.
4. Traitement de la cellulite :
- B. Seligman, Angiology, 6 (1955), p. 208.
5. Traitement des blessures, notamment des traumatismes de l'œil ; emplois en ophtalmologie :
- J.M. Hopen et F.N. Campagna, Journal Philadelphia Gen. Hospital, 5 (1954), p. 20, et American journal of Ophtalmology, 40 (1955), p. 209.
- B. Jenkins, Journal Med. Assoc. of Georgia, 45 (1956), p. 431.
- J. Tarris et P. V. Morax : Utilisation des bromélaïnes en ophtalmologie, Gazette Médicale de France, 72 (1965), n° 4 (du 25 février).
6. Emplois en petite chimrgie, en stomatologie et O.R.L.
- S.J. Paul et J. Naplicic, Oral Surgery (U.S.A.), 9 (1956), p. 1015.
- J.M. Miller, J.A. Surmonte et M. Ginsberg, Maryland State Med. Journ., 6 (1957), p. 308.
- B. Vallancien : Intérêt en O.R.L. des bromélaïnes, Gazette Médicale de France, 71 (1964), n° du 25 décembre.
- J. Vittenberg : Premier rapport sur l'utilisation des bromélaïnes en odonto-stomatologie (clinique de Chirurgie de l'Ecole Dentaire, Paris).
7. Emplois en gynécologie :
- R.G. Hunter et G.W. Henry, Fertility and Sterility (U.S.A.), 6 (1955), p. 68.
- R.G. Hunter, G.W. Henry et R.H. Heinicke, American Journ. of Obstetrics and Gynecol., 73 (1957), p. 867.
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- J.M. Miller et A.W. Opher : The increased proteolytic activity of human blood serum after oral administration of bromelain, Exper. Medicine and Surgery, 22 (1964), n° 4, p. 277-280.
- A. Campo : Les bromélaïnes en chirurgie, Gazette médicale de France, 71 (1964), n° 8, p. 1627-1634.
- L. Tessier : Les bromélaïnes en phlébologie, Bull. Soc. Française de Phlébologie, juin 1965.
- J. Chaze : 100 cas de réactions inflammatoires en phlébologie traités par les bromélaïnes, Gazette Médicale de France.
- P. Fayard, F. Dourdou et M. Hambourg : Un enzyme anti-inflammatoire original : l'Extranase, Sud-Est Médical, mai 1964, p. 160-183.
3. Application aux ulcères de Jambe :
C.J. Wildman, Angiolo!}, 6 (195 5), p. 473·
L.S. Kryle, E. Calvelle, D.T. Bonham etH.S. Kuppermann, Angiolo!}, 7 (1956), p. 287.
C. Dubois et L. Barsamian : Etude de l'Extranase dans un service de médecine générale, Gazette Médicale de France, 71 ( 1 964), no 12, p. 24 53-24 56.
4· Traitement de la cellulite :
B. Seligman, Angiolo!}, 6 (195 5), p. 208.
5. Traitement des blessures, notamment des traumatismes de l'oeil; emplois en ophtalmologie :
J.M. Hopen et F.N. Campagna, Journal Philadelphia Gen. Hofjital, 5 (1954), p. 20, et American Journal of Ophtalmology, 40 (195 5), p. 209.
B. Jenk.ins,Journal Med. Assoc. ofGeorgia, 45 (1956), p. 431.
J. Tarris et P. V. Morax: Utilisation des bromélaïnes en ophtalmologie, Gazette Médicale de France, 72 (1965), no 4 (du 25 février).
6. Emplois en petite chirurgie, en stomatologie et O.R.L.
~ S.J. Paul et J. Naplicic, Oral Surgery(U.S.A.), 9 (1956), p. 1015. J.M. Miller, J.A. Surmonte et M. Ginsberg, Maryland State Med.
Journ., 6 (1957), p. 308.
B. Vallancien : Intérêt en O.R.L. des bromélaïnes, Gazette Médicale de France, 71 (1964), n° du 25 décembre.
J. Vittenberg : Premier rapport sur l'utilisation des bromélaïnes en odonto-stomatologie (clinique de Chirurgie de l'Ecole Dentaire, Paris).
7. Emplois en !Jnécologie :
R.G. Hunter et G.W. Henry, Fertiliry and Steriliry (U.S.A.), 6 (195 5), p. 68.
R.G. Hunter, G.W. Henry et R.H. Heinicke, American Journ. of Obfietrics and Gynecol., 73 (1957), p. 867.
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8. Emploi dans les affections de l'appareil respiratoire :
- C.R. Limber, H.G. Reiser, L.C. Roettig et G.M. Curtis, Journ. Amer. Med. Assoc., 149 (1952), p. 816.
- E. Balthrop et L. Hicks, Southern Medical Journ. (U.S.A.), 85 (1953), p. 376.
- S.M. Fraber, S.L. Pharr. H.F. Traut, D.A. Traut, D.A. Wood et R.D. Gorman, Laboratory Investigations (U.S.A.), 3 (1954), p. 33.
- L. Giovannonni et ] .L. Richier : L'Extranase dans le traitement des bronchopathies, Ouest-Médical, 17 (1964), n° 12, p. 758-763.
9. Potentialisation des antibiotiques :
- A. Richard et M.D. Neubauer : A plant protein for potentiation of and possible replacement of antibiotics, Exper. Medicine and Surgery, 19 (1961), n° 2-3, p. 143-160.
10. Emplois en immuno-hématologie :
- M.P. Gray : Use of Bromelin in Blood Typing, Journ. Lab. and Clinical Med., 54 (1959), p. 155.
- B. Pirofsky :Use of Bromelin in establishing a standard cross-matching American Journ. Clin. Pathol. 32 (1959), p. 350.
- B. Pirofsky et M.E. Mangum Jr : Use of Bromelin to demonstrate erythrocyte antibodies, Proceed. Exper. Biol. and Med. (U.S.A.), 101 (1959), p. 49.
- G. Reali : Prime esperienze con l'impiego della bromelina, La Trasfuzione del Sangue, 5 (1960), n° 2, p. 129-134 (en italien).
Autres emplois des bromélaïnes : intérêt économique
Parallèlement, les applications diététiques et industrielles des bromélaïnes se sont aussi considérablement développées. C'est à A.K. Balls, du Département de l'Agriculture des Etats-Unis, qu'on doit d'avoir le premier attiré l'attention sur la grande importance économique que pouvaient présenter les diastases protéolytiques. On trouve ses observations dans la circulaire n° 631 de l'United States Department of Agriculture, Washington, 1941, intitulée : « Protein-digesting enzymes of Papaya and Pineapple », petite brochure de 12 pages (voir aussi A.K. Balls, R.R. Thompson et N.W. Kies : Bromelin ; Properties and Commercial Production in Industrial and Engineering Chemistry (U.S.A.), 33 (1941), p. 950- 953).
En diététique, les bromélaïnes sont utilisées pour l'attendrissement des viandes et la préparation de protéolysats riches en acides aminés et facilement assimilables, obtenus notamment à partir de la chair de poisson, Ces préparations peuvent jouer un rôle très utile dans le traitement des états de malnutrition de la petite enfance et particulièrement dans le kwashiorkor. Leur préparation locale pourrait rendre d'éminents services. Elle pourrait, en outre, offrir l'avantage de présenter une gamme de produits correspondant aux goûts nationaux, puisque préparés par les
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Malagasy eux-mêmes, ce qui n'est pas toujours le cas pour les produits de régime d'importation.
De nombreuses branches de l'industrie ont également eu recours aux bromélaïnes : la tannerie, pour la préparation de certains cuirs très fins ; la brasserie, pour protéger du trouble les bières maintenues à basse température ; la panification, pour réduire le taux de farines de blé dur incorporée au pain par une meilleure utilisation du gluten, etc. Beaucoup d'autres applications pourraient d'ailleurs s'ouvrir aux bromélaïnes si ces enzymes étaient fournies en quantités suffisantes sur le marché mondial.
Un autre intérêt des bromélaïnes, c'est qu'elles représentent un produit de haute valeur sous un très faible poids, pouvant supporter les frais de transport élevés qu'implique l'éloignement de Madagascar. Elle peut valoriser considérablement la production de l'Ananas sans exiger pour autant des investissements par trop disproportionnés avec les possibilités du pays.
Dms les régions de production de l'Ananas, il est d'ailleurs possible d'utiliser dans la pratique courante le jus frais d'Ananas qui jouit de propriétés protéolytiques suffisantes pour rendre de grands services et dont la préparation ne pose pas de problème, si ce n'est qu'il faut obligatoirement le préparer au moment même de l'emploi, car il ne se conserve pas. Les jus pasteurisés perdent leurs propriétés protéolytiques, les bromélaïnes étant détruites à 72-73° C à pH 3,5 ou 4.
Préparation des bromélaïnes ; teneur en principe actif
Depuis les travaux de Chittenden (1891-1894), que nous avons cités, de nombreux modes d'extraction des bromélaïnes ont été décrits. Certains ont fait en outre l'objet de brevets qui ne peuvent être exploités sans l'accord de leurs titulaires.
Nous décrivons ci-dessous le mode d'extraction que nous avons employé nous-mêmes et qui nous semble le plus aisément réalisable à Madagascar.
Exprimer le jus frais des fruits d'ananas bien mûrs. Le filtrer sur colonne de cellite ou de kieselgühr. Recueillir le liquide limpide et l'additionner d'alcool à 90-95° jusqu'à apparition d'un trouble persistant. Centrifuger de façon à séparer le jus clair du précipité enrichi en enzyme. Il existe à cet effet des appareils travaillant en continu, d'un type analogue aux écrémeuses employées dans l'industrie laitière.
La partie enrichie en enzyme est filtrée sous vide dans un entonnoir de Büchner. Laver sous le vide et sur le filtre lui-même avec une solution de sulfate d'ammonium à 60 p. 100 de la saturation. Sécher sous vide. Reprendre le précipité brut obtenu par une solution aqueuse de cyanure de sodium 0,02 M à pH 6 ; il faut environ le tiers du volume initial de jus traité pour remettre entièrement en solution l'enzyme brute obtenue ;
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on sait d'autre part que le cyanure de sodium est une substance très toxique qui doit être manipulée avec des précautions appropriées. La solution obtenue est à nouveau filtrée sur papier à l'entonnoir de Büchner. Au liquide limpide obtenu, ajouter du sulfate d'ammonium solide, cristallisé, préalablement écrasé au mortier en poudre fine, par petites quantités et sans cesser d'agiter jusqu'à apparition d'un trouble. Centrifuger comme précédemment pour séparer le liquide clair, qui est rejeté, de l'enzyme en suspension ; recueillir cette dernière par filtration au Büchner ; laver sur le filtre avec de petites quantités d'acétone, à trois reprises successives ; dessécher à fond sous vide et porter dans un dessicateur à vide pour terminer la dessication. On obtient finalement 5 à 7 grammes par litre de jus mis en œuvre, d'une poudre blanche qui constitue la bromélaïne.
Celle-ci doit être conservée à l'abri de l'humidité et de la lumière dans des flacons parfaitement bouchés.
Les jus additionnés d'alcool sont recueillis, d'autre part, à la sortie de la centrifugeuse. On en récupère l'alcool par distillation et le jus obtenu est placé dans des bouteilles stérilisées à l'avance. Il a toutes les qualités du jus frais et est d'une excellente conservation. Il est moins sujet à former du dépôt que les jus simplement pasteurisés et sa valeur marchande s'en trouve augmentée.
L'installation traitant ces jus doit être séparée de celle où l'on prépare les bromélaïnes, puisque celles-ci comme nous l'avons vu nécessitent l'emploi de substances toxiques (cyanure). Toute possibilité de contamination accidentelle est ainsi plus facilement écartée.
Comme nous l'avons dit, on peut également obtenir des bromélaïnes à partir des épluchures, des hampes et même des feuilles de l'Ananas. Mais l'extraction des jus de ces organes exige des moyens mécaniques beaucoup plus puissants et la teneur en bromélaïne des jus obtenus est beaucoup plus faible (1/2 ou 1/3 de la teneur des jus obtenus des fruits mûrs).
Sur les procédés de préparation des bromélaïnes, on peut consulter notamment :
- D.M. Greenberg et T. Winnick : Plant Proteases in The Journal of Biological chemistry, 135 (1940), p. 761-787.
- A.K. Balls, R.R. Thompson et N.W. Kies : Bromelin ; Properties and Commercial Production, in Industrial and Engineering Chemistry, 33 (1941), p. 950-953.
- A. Henrique de Souza in Revista Sociedad Brasil Quim., 17 (1948), p. 67-80.
Tests d'activité
De nombreux tests d'activité ont été proposés pour mesurer le pouvoir protéolytique des jus frais d'ananas et des bromélaïnes isolées. La mise en œuvre de ces tests est en effet indispensable pour contrôler tant les matières premières que l'on met en œuvre que les produits obtenus.
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1° Jus frais :
Pour les jus frais, on utilise le test du lait caillé — milk-clotting test des auteurs de langue anglaise—. Le principe en est le suivant : le jus frais d'ananas toujours acide (nous avons vu que son pH est compris entre 3,6 et 3,8) provoque rapidement le caillement du lait. Les bromélaïnes tendent, par contre, à hydrolyser la caséine présente et, par conséquent, à empêcher ou tout au moins à retarder le caillement. Plus la teneur en enzyme est élevée, plus long sera par conséquent le temps que le lait mettra à cailler.
Pour réaliser le test, on prend une batterie de 6 tubes à essais. On verse dans chacun d'eux 9 millilitres de lait bien frais. Le jus d'ananas à tester est séparé en deux parties égales : la première conservée telle quelle au réfrigérateur ; la seconde portée à la température de 80° C pendant quinze minutes pour détruire l'activité des bromélaïnes, puis refroidie à la température normale. La fraction active et la fraction inactivée servent alors à préparer chacune une gamme de trois dilutions : jus entier, jus dilué au demi (par addition de son propre poids d'eau distillée) et jus dilué au quart. On ajoute alors dans chacun des 6 tubes 1 millilitre de l'une des dilutions suivant le schéma suivant :
Tube 1 : jus entier non chauffé.
Tube 2 : jus entier inactivé.
Tube 3 : jus dilué au demi non chauffé.
Tube 4 : jus dilué au demi inactivé.
Tube 5 : jus dilué au quart non chauffé.
Tube 6 :jus dilué au quart inactivé. On incline les tubes de temps à autre et l'on note, à partir de l'addition des échantillons de jus, le temps exact qui s'écoule pour que le lait commence à cailler. L'opération peut être pratiquée à la température du laboratoire ou dans un thermostat réglé à 40° C, si l'on veut opérer plus rapidement.
Les jus chauffés servent de témoins pour les échantillons non chauffés. On déduit donc le temps observé pour le tube 2 de celui noté pour le tube 1 ; le temps du tube 4, de celui du tube 3 et le temps du tube 6, de celui du tube 5.
On dresse un graphique en portant en ordonnée les dilutions et en abscisse les temps nets obtenus. On peut ainsi établir une courbe d'activité qui sert à déterminer les activités relatives de divers échantillons de jus et peut être comparée à la courbe d'activité absolue de la bromélaïne purifiée établie par ailleurs, à partir d'un standard.
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2° Bromélaines purifiées :
Leur activité est difficilement mesurable vis-à-vis du lait ordinaire. On leur applique le test au lait reconstitué ou le test à la caséine, ce dernier étant plus précis.
Test au lait reconstitué ou de Balls et Hoover :
On prend du lait en poudre (20 grammes). On prépare, d'autre part, une solution standard en mélangeant deux volumes de solution molaire d'acide acétique à un volume de solution normale de soude. On prend 10 millilitres de cette solution standard au moment de l'épreuve et on les additionne d'eau distillée pour obtenir un volume total de 85 millilitres. Avec un peu de cette solution diluée, on imbibe le lait en poudre placé dans un petit mortier jusqu'à obtention d'une pâte bien homogène. On ajoute alors peu à peu le reste de la solution diluée, sans cesser de triturer, de façon à obtenir 100 millilitres de lait reconstitué dont le pH terminal doit être de 4,6. On filtre sur tamis de nylon fin. Ce lait reconstitué est conservé au réfrigérateur. Si l'on a soin de déposer à sa surface, à l'aide d'une pipette, une mince couche de toluène pour empêcher les développements bactériens, on peut le conserver sans inconvénient plusieurs semaines à une température de 4-5° C.
L'enzyme à tester est placée dans un petit mortier. On l'imbibe avec un peu d'eau distillée, en triturant, jusqu'à former une pâte bien homogène. Puis on additionne successivement des quantités d'eau voulues pour obtenir les dilutions désirées (généralement 2,5 grammes, 5 grammes et 10 grammes d'enzyme sèche pour 100 grammes). On filtre sur papier à l'entonnoir de Büchner.
Pour les enzymes très purifiées, il est indispensable d'ajouter un activateur. En ce qui concerne les bromélaïnes, leurs meilleurs activateurs sont la solution d'hydrogène sulfuré à demi-saturation ou la solution molaire de cyanure de sodium.
Dans chaque tube à essai, on verse 1 millilitre de solution d'enzyme, 1 millilitre de solution d'activateur et 10 millilitres de lait reconstitué. On incube au thermostat à 40° C et on note les temps de coagulation. Excepté pour les très faibles concentrations, le temps requis pour que le lait caille est inversement proportionnel à la teneur en enzyme. On a donc affaire à une fonction linéaire qui peut s'écrire : E = k/ t
E étant le poids d'enzyme exprimé en milligramme, t le temps en minutes et centièmes de minute et k la constante d'activité.
Pour la pratique de ce test, voir The Journal of Biological Chemistry, 121 (1937), p. 737-745 ; Industrial and Engineering Chemistry, 33 (1941), p. 950-953 ; Science (U.S.A.), 118 (1953), p. 753-754.
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Test à la caséine ou de Northrop :
Imbiber 0,5 g de caséine desséchée avec un peu d'eau chaude contenant 0,5 millilitre de soude normale et 0,05 gramme de cyanure de sodium dont le pH a été ajusté à 7,0 avec de l'acide sulfurique (R) 0,5 N, et compléter à 50 millilitres dans un flacon d'Erlenmeyer.
Ajouter dans chaque flacon ainsi préparé 10 millilitres de solution à 1 p. 100 de l'enzyme à tester dans la solution de cyanure de sodium (R) à 0,1 p. 100 également ajustée à pH 7,0. Pour constituer les « blancs », on ajoute la même quantité de préparation préalablement portée à l'ébullition pendant 5 minutes pour détruire l'activité enzymatique.
Après trois heures d'incubation à 50-55° C, on ajoute dans chaque flacon 5 millilitres d'acide trichloracétique à 20 p. 100 et on ajuste à 100 millilitres avec de l'eau renfermant 5 p. 100 d'acide trichloracétique. On filtre au Büchner sur filtre préalablement taré ; on rince à plusieurs reprises avec de petites quantités d'eau à 5 p. 100 d'acide trichloracétique ; on sèche. Le filtre portant la caséine non-digérée est récupéré avec précaution, porté au dessicateur à vide à 105° C. On pèse jusqu'à poids constant et on note le poids de caséine non digérée par déduction de la tare du filtre. On procède de la même manière pour le « blanc » correspondant : du poids de caséine trouvé pour le « blanc », on soustrait le chiffre précédemment trouvé pour obtenir la quantité de caséine digérée par l'enzyme.
D'autre part, on recueille le filtrat et on y dose les acides aminés libérés par titration au formol suivant Northrop. La teneur en acides aminés libres du « blanc » est soustraite du chiffre trouvé pour chaque échantillon d'enzyme active. On établit le poids net des acides aminés libérés qui doit recouper celui de la caséine digérée, compte tenu de l'eau libérée au cours de l'hydrolyse.
La comparaison des quantités de caséine digérée et d'acides aminés libérés permet d'établir la courbe d'activité absolue de l'enzyme.
Pour la pratique de ce test, on pourra consulter Journal of General Physiology, 16 (1932), p. 41, et Revista Sociedad Brasiliana Quim., 17 (1948). p. 67-80.
Réglementation
La manipulation et l'administration des enzymes protéolytiques nécessitant cértaines précautions, celles-ci sont classées au Tableau C dans le Codex français.
Un ensemble de mesures analogues devrait être étudié au cas où cette préparation serait envisagée à partir des ananas malagasy.
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Bibliographie générale concernant l'ananas
Pour tous les problèmes généraux concernant l'Ananas et sa culture, ainsi que la description des diverses variétés cultivées, les rendements, etc., nous ne pouvons que renvoyer aux ouvrages spécialisés :
- C. Py et M.-A. Tisseau : L'Ananas, Paris, 1965 (Maisonneuve et Larose Edit.).
- J.L. Collins : The Pineapple, London, 1960 (Leonard Hill Ltd.).
Nous traiterons ultérieurement, à propos des Vinaigres officinaux de la préparation des Vinaigres d'ananas (voir cette rubrique).
