Soutenance de thèse de Inès PANY

Originaire d’Inde, Moringa Oleifera Lam. (MOL) est un arbre à croissance rapide retrouvé dans toutes les régions tropicales et subtropicales du monde. Communément appelé « l’arbre miracle » pour la richesse exceptionnelle de ses feuilles en nutriments et pour sa capacité à résister à des conditions de sécheresse extrême, cet arbre est très souvent recommandé à des populations souffrant de malnutrition. Depuis le début des années 90, les feuilles sont de plus en plus consommées sous forme de poudre en guise de compléments alimentaires pour lesquels la réglementation est peu contraignante. L’objectif de ce travail est d’apporter une contribution à l’amélioration du contrôle de la qualité nutritionnelle et sanitaire de la poudre de feuille de MOL. L’impact de facteurs abiotiques (pluviométrie, humidité relative, température, type de sol, altitude) et propres à la plante (maturité des feuilles, stade phénologique) sur la composition nutritionnelle et chimique de ces poudres de MOL a été étudié. Différentes techniques spectroscopiques (proche et moyen infrarouge, résonance magnétique nucléaire du solide (RMN 13C) couplées à la chimiométrie (ACP, AComDim, PLS) ont été utilisées. L’échantillonnage (98 échantillons de feuille et 25 échantillons de sol) a été réalisé dans 5 zones agroclimatiques du Cameroun entre 2015 et 2017. Les traitements des empreintes spectrales des sols montrent que la répartition des échantillons est similaire au découpage des zones agroclimatiques du Cameroun et que leur appartenance à une classe (ferralitique, halomorphe, hydromorphe) peut être prédite. L’étude des données climatiques montre que seules les moyennes sur une période de 6 mois peuvent représenter les zones agroclimatiques. L’analyse des empreintes spectrales des poudres de feuille a révélé que leur composition en métabolites primaires et en nutriments est dépendante de la zone agroclimatique de collecte et du stade de maturité des feuilles. Suivant un besoin nutritionnel, leur collecte peut donc être optimisée (saison, lieu). Du point de vue de la qualité sanitaire, la construction expérimentale d'isothermes de sorption à 20, 30 et 40°C a permis de montrer que le comportement des poudres de feuille vis-à-vis de la disponibilité en eau n’est pas affecté par la température. Les modèles PLS construits à partir des spectres proche infrarouge des poudres de feuille ont permis de prédire efficacement leur teneur en eau, en minéraux et protéines. D’autre part, pour s’assurer de la conformité de ces compléments alimentaires (100% feuilles) des modèles PLS d’adultération des feuilles par les tiges ont été établis.

Born in India, Moringa oleifera Lam. (MOL) is a fast-growing tree found in tropical and subtropical regions of the world. Traditionally known as “the miracle tree”, because of its ability to tolerate extreme drought conditions and for its highly nutrient-dense leaves, this tree is frequently recommended to populations suffering from malnutrition. Since the 1990’s MOL leaves are increasingly consumed in powder form as food supplements that are lightly regulated. The aim of this work is to contribute to the refinement of the nutritional and sanitary quality control of MOL leaves. The impact of abiotic factors (rainfall, relative humidity, temperature, soil type, altitude), leaf maturity and plant phenological stage on MOL leaves nutritional and chemical composition was studied. Spectroscopic methods (near and mid infrared, solid-state nuclear magnetic resonance (13C NMR)) coupled with chemometrics (PCA, AComDim, PLS) were used. The sampling (98 leaf samples and 25 soil samples) was realized in 5 agroclimatic regions of Cameroon between 2015 and 2017. The spectral fingerprints of the soils show that their distribution are similar to that of the subdivision of Cameroon in agroclimatic zones and that their classification (ferralitic, halomorphic, hydromorphic) can be predicted. Study of climatic data reveals that only the average values over a 6-month period, can be used to describe an agroclimatic region. The analysis of the spectral fingerprints of the leaf powders has allowed to highlight the impact of the agroclimatic region and the leaves maturity on the contents of the primary metabolites and nutrients of MOL leaves. Their collects (season, location) can therefore be catered to specific nutritional needs. Regarding the sanitary quality, experimental sorption isotherms were built at 20, 30 and 40 °C and showed that a temperature variation will not affect MOL leaf powders behavior with respect to water availability. Furthermore, a PLS approach was developed to predict water content, protein and selected minerals (Ca, Fe, K) contents using NIR signatures of those powders. To ensure the conformity of those food supplements (100% leaf powder) PLS models were also developed to estimate their adulteration by stem samples.