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La multi-valorisation du houblon

Tuteurs : Séverine Piutti, Lionel Muniglia et Alexandre Laflotte

Ferin Malo, Fine Marie-Agnès, Gaillard Marion, Lemonnier Alexis, Le Polodec Baptiste, Nidiau Marie, Sescousse Yoan, Thenoz Julien, Tinarelli Audrey, Varengot Elie

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Résumé Notre projet consiste en la valorisation multiple d’une plante communément utilisée dans la fabrication de la bière : le houblon. En effet, celle-ci n’a pour le moment qu’une fonction alimentaire et les pertes au niveau des lianes et des feuilles sont considérables. Ces valorisations se sont portées sur quatre axes d’étude : une culture en aéroponie, une recherche de l’intérêt des lianes, une extraction de biomolécules ainsi qu’une mise en place de houblon sur la façade d’un bâtiment. La culture du houblon en aéroponie vise à satisfaire des besoins locaux de production notamment dans les villes pour les microbrasseries. L’objectif est ici d’obtenir des cônes avec moins d’eau et moins d’espace utilisé. Les deux axes de réflexion sur les lianes correspondent à la nécessité de valoriser au mieux la biomasse non utilisée. Nous verrons que des projets de méthanisation avec une production d’énergie ou encore l’extraction de molécules antioxydantes dans les lianes et les feuilles peuvent être menés en complément de l’utilisation en brasserie. Enfin le dernier objectif de ce projet est d’implanter du houblon devant le bâtiment CPP et d’évaluer son influence sur la température intérieure. Les cultures devant le CPP n’ont pas pu être effectuées car le sol est très peu propice à cela et les houblons en aéroponie sont à une croissance de 10 à 15cm actuellement. Enfin deux molécules antioxydantes ont pu être extraites des lianes : le xanthohumol et le resvératrol. Celles-ci peuvent être utilisées dans l’industrie pharmaceutique ou cosmétique. Le houblon peut donc intervenir dans de multiples domaines autres que l’industrie alimentaire et sa valorisation est surtout un enjeu important pour l’environnement. Abstract Our project is about the recovery of a plant usually used for the beer production : hops. Indeed, this plant has only a food purpose for now. What’s more the lianas and leaves losses are substantial. Those recoveries are directed in four different fields of study : an aeroponic crop, a search for the interest of lianas, an extraction of biomolecules as well as the implementation of a plant wall of hop in CPP. The aeroponic hop breeding is necessary for local needs like for urban microbreweries. Our goal is to obtain hop cones with less water and less space than in regular crops. The recoveries of lianas have to answer to the fact that a significant part of the biomass is not used. We will also see that projects of methanation in order to produce energy or extraction of antioxidative molecules from lianas and leaves can be lead at the same time as the use in brewery. The last goal of the project is to implant hops in front of the CPP’s building to see in this plant wall has an influence on the temperature within the building. The crops in front of CPP couldn't have been done because the soil wasn’t convenient for hop’s growing and the aeroponically bread hops are only 10 to 15 cm high at the moment. Moreover, two antioxidative biomolecules have been extracted from lianas : xanthohumol and resveratrol. Those molecules can be used in pharmaceuticals and cosmetics industries. Hence, hop can be an interesting resource in many other fields than food industry and his recovery is especially an important issue for environmental reasons. Mots-clé : houblon, aéroponie, lianes, extraction, xanthohumol, resvératrol, HPLC, régulateur bioclimatique, CPP Keywords : hops, aeroponics, lianas, extraction, xanthohumol, resveratrol, HPLC, bioclimatic regulator, CPP

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Sommaire

Introduction……………………………………………………………………..1 I- La culture du houblon hors sol et en aéroponie…………………………4 1) Les intérêts et les limites d’une culture hors sol………………….4 1.1) L’affranchissement des contraintes du sol et du climat

1.2) Les opportunités offertes par cette technique 1.3) Les limites et les problèmes rencontrés

2) De l’hydroponie à l’aéroponie……………………………………....6 2.1) Deux systèmes proches avec des avantages différents 2.2) Le passage de l’hydroponie à l’aéroponie 3) Résultats des cultures à ce jour…………………………………....9 II- La valorisation des lianes du houblon…………………………………...9

1) La constitution des lianes de houblon et leur intérêt…………….9 1.1) Extraction de métaux lourds 1.2) Présence de fibre alimentaire pour alimentation animale 1.3) Extraction de la cellulose 1.4) Valeur amendante des lianes 1.5) Méthanisation

2) Mise en oeuvre de l’extraction de molécules d’intérêt dans les lianes et les feuilles de houblon………………………………………...…..12

2.1) Les molécules d’intérêt dans le houblon 2.2) Protocoles d’extraction et d’identification 2.3) Protocoles de test de l’activité antioxydante

III- Utilisation du houblon comme régulateur bioclimatique………….…..23 1) Les modalités de plantation du houblon 2) Résultats de l’analyse des sols

3) Mesure de l’effet bioclimatique

Conclusion…………………………………………………………………….26 Bibliographie………………………………………………………………….27 Tables des figures et tableaux…………………………………………….. 30 Annexes……………………………………………………………………… 31

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Introduction

Le houblon (Humulus lupulus) est une plante dicotylédone grimpante cultivée essentiellement dans le Nord et l’Est de la France. Le houblon fait partie de la famille des Cannabaceae dont le seul autre genre est le Cannabis. Le genre Humulus est représenté par deux espèces majoritaires : le houblon commun et le houblon japonais. Seuls les pays ayant des conditions climatiques tempérées peuvent cultiver cette plante comme l’Allemagne ou les Etats-Unis. Les lianes du houblon peuvent atteindre près de 8 mètres de haut et produisent des cônes de juin à septembre. Les cônes sont utilisés dans la fabrication de la bière, unique activité utilisant cette plante. Ils sont séchés et stockés dans des balles sous vide. Le cône est constitué de bractéoles sécrétant de la lupuline uniquement chez les plants femelles. Cette molécule renferme la plupart des huiles essentielles du houblon qui donnent l’amertume à la bière. Humulus lupulus possède de nombreuses qualités médicinales reconnues. Les plants mâles sont éliminés des cultures. Ils ne sont utilisés que pour développer de nouvelles variétés plus performantes [1]. Les variétés les plus cultivées actuellement sont les variétés Cascade, Fuggle ou encore Saaz. [2]

Le houblon se plante en février et la floraison commence en mai. Lorsque les plants atteignent une taille de 30 cm environ, ils sont enroulés sur un support. La récolte s’effectue en aout. [3]

Si la production de houblon augmente chaque année elle reste essentiellement tournée vers la fabrication de bière (dans 96% des cas). [4] Les pertes considérables du reste de la plante sont donc un enjeu environnemental et économique important pour les houblonniers. Il conviendrait alors de se demander comment valoriser les autres parties de cette plante ?

Aussi avec l’expansion des villes, de nouveaux projets d’agriculture urbaine ont été lancés ces dernières années. La culture de houblon en ville permettrait donc de favoriser les circuits courts ainsi que les brasseries locales. Mais pour cultiver cette plante dans les villes il est nécessaire de développer de nouveaux systèmes comme l’aéroponie. Comment cultiver le houblon en aéroponie ? Est-ce difficile d’obtenir des cônes et dans quelles conditions les obtient-on ?

Dans ce projet nous avons décidé de nous pencher sur ces questions liées à des problématiques qui nous concernent. Nous avons divisé ce projet en quatre sous parties ayant le même objectif : la recherche d’une multi-valorisation du houblon.

La première partie concerne la culture de houblon en aéroponie. Cette technique, nouvellement pratiquée, consiste en une culture hors-sol des plantes en conditions contrôlées. Elle a pour objectif d’augmenter les rendements en cônes pour l’utilisation brassicole en milieu urbain par une oxygénation plus importante des plants en comparaison avec l’hydroponie. La deuxième partie concerne la valorisation des lianes de houblons par une étude de leurs propriétés ainsi que par une extraction des molécules d’intérêts dans les tiges et les feuilles. Par la suite, l’idée du projet serait de planter du houblon près du bâtiment CPP à Vandoeuvre-lès-Nancy et d’évaluer les températures à l’intérieur du bâtiment afin de savoir si le houblon pourrait être un bon régulateur bioclimatique.

Ainsi nous allons évoquer dans un premier temps la culture de deux espèces de houblon en aéroponie effectuée dans les serres de l’ENSAIA.

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I- La culture hors-sol du houblon en aéroponie

1) Les intérêts et les limites d’une culture hors sol

La culture hors-sol correspond à une culture sur un substrat neutre (sable, billes d’argile…) et de manière générale en conditions contrôlées. Ce substrat est irrigué par une solution nutritive contenant les éléments nécessaires à la croissance et au développement de la plante. Les prémices de la culture hors-sol datent du 6ème siècle avec les jardins suspendus de Babylone. Depuis le 19ème siècle cette technique a évoluée pour devenir celle que l’on connaît aujourd’hui. Utilisée pour l’horticulture et le maraîchage cette technique a subi de multiples évolutions depuis de nombreuses années et semble très prometteuse pour arriver à nourrir la planète d’ici un demi-siècle. [5]

1.1) L’affranchissement des contraintes pédoclimatiques

En passant d’une culture plein champs à une culture hors-sol en conditions contrôlées, de nombreuses contraintes sont réduites voire éliminées. Dans un premier temps les contraintes liées au sol : ➢ Le risque de perte de rendement ou de destruction de la culture lié aux maladies

diminue fortement. Dans le cas du houblon les parasites les plus dommageables sont le puceron du houblon (Phodoron humili), le Tétranyque tisserand (un acarien) le champignon responsable du mildiou chez le houblon (Pseudospore humuli) et l’oïdium (Sphaerothecca humuli).

Figure 1 : Mildiou du houblon (brassage amateur)

En s’affranchissant de ces maladies on réduit grandement l’utilisation de produits phytosanitaires. En effet en hydroponie l’environnement est contrôlé ce qui peut limiter la contamination par des parasites extérieurs. Dans le cas d’une infestation il est facile de soigner efficacement sa culture en appliquant un traitement ciblé.

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➢ Les mauvaises herbes sont un véritable problème dans les cultures en pleins champs car elles entrent en concurrence avec la culture et sont à l’origine de pertes significatives de rendement. En éliminant leur apparition l’hydroponie réduit grandement le travail et l’utilisation de pesticides.

➢ Comparativement à la culture en plein champs l’efficience d’utilisation des

engrais est fortement augmentée du fait de la limitation des pertes par des processus de lixiviation et de ruissellement. La solution nutritive est facilement traitée avant d’être rendue aux eaux.

La culture hors-sol permet également de s’affranchir du climat. Lors de « mauvaises années » où le climat est défavorable à la culture les rendements peuvent être très fortement diminués. En hydroponie l’intensité lumineuse, la photopériode et la température sont contrôlées et ajustées en fonction des stades de développement et des exigences de la culture afin de garantir à la fois un rendement élevé et une qualité des produits. [6]

1.2) Les opportunités offertes par cette technique et ses limites

Outre la réduction des contraintes pédoclimatiques l’hydroponie apporte de nombreux avantages malgré certaines limites.

Avantages Inconvénients

80% d’eau en moins qu’en plein champs= = meilleure efficience d’utilisation de l’eau

Investissements importants

Aération racinaire améliorée Consommation électrique

Croissance et floraison accéléré Niveau de technique requis élevé

Possibilité de faire plusieurs récoltes/an Suivi des cultures précis et systématique

Réduction des facteurs limitants Traitement des déchets coûteux

Ø Rendement beaucoup plus élevé

Ø Coûts et recherche importants

Tableau 1 : avantages et inconvénients de la culture hors-sol

1.3) La culture du houblon hors-sol La culture du houblon hors-sol, peu répandue à l’heure actuelle peut être très intéressante, comme l’atteste les différents avantages de cette technique cités

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précédemment. Certaines entreprises ont déjà mis en place ce type de culture, comme la ferme hydro hop farm (http://www.hydrohopfarms.com/) aux Etats-Unis. Cette ferme produit des millions de cônes chaque année, de différentes variétés (Magnum, Cascade, Chinook…). Cette technique pourrait non seulement accélérer la croissance du houblon mais également accroître la taille des cônes en jouant sur la balance hormonale et les conditions de culture (éléments nutritifs, rythme nycthéméral, température…)

Figure 2 : Houblon en système hydroponique sous serre (hydro hop farm)

L’application de l’hydroponie pour le houblon pourrait également être appréciée par des micro-brasseurs désirant cultiver eux-mêmes leur houblon. En effet cette technique peut être utilisée à moyenne/petite échelle. 2) De l’hydroponie à l’aéroponie L’hydroponie désigne de manière générale la culture hors-sol mais est également une méthode où les plantes sont cultivées dans un substrat inerte. Tous les éléments nutritifs nécessaires à la plante sont dissous dans une solution nutritive directement versée au niveau des racines. Les besoins en solution nutritive sont très faibles, puisque cette dernière s’écoule dans un système fermé, les conteneurs dans lesquels sont les plantes et des pompes la font recirculer dans le système ! Ce type de culture hors-sol est beaucoup plus répandu que les systèmes aéroponiques.

L’aéroponie développée en 1942 avait initialement pour but de faciliter l’examen des racines des plantes, dans le cadre de recherche concernant une irrigation surabondante ou une sécheresse importante. Les recherches de la NASA ayant pour but l’autosuffisance dans l’espace ont grandement participé à l’élaboration des systèmes actuellement utilisés. Les cultures sont principalement initiées à partir de boutures ou de graines, puis directement suspendues dans l’air dans le système aéroponique. Le système racinaire des plantes

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se développe dans un espace clos, dans lequel on vaporise régulièrement une solution riche en nutriments. Dans cette méthode, la solution nutritive est pulvérisée sur les plants de manière régulière et contrôlée. Les systèmes aéroponiques sont reliés à une minuterie pour contrôler la brumisation à haute pression. Ces brumisateurs fournissent au système racinaire les éléments nutritifs dont il a besoin ainsi que de l’oxygène. En aéroponie il n’y a plus de substrat et les racines sont directement suspendues dans l’air. Dans ce système l’équilibre entre apport de solution nutritive et oxygénation est idéal pour une croissance optimisée. Les deux techniques de culture hors-sol permettent une réduction de l’eau utilisée pour la culture ainsi que des produits phytosanitaires mais nécessitent une technicité plus élevée que la culture en plein champ. L’aéroponie est par ailleurs un système plus sophistiqué que l’hydroponie. La vitesse de croissance et le rendement sont meilleurs qu’en hydroponie et l’absence de substrat génère moins de déchets. De plus, tous les types de plantes peuvent être cultivés via ce système. Cependant, les coûts d’une installation aéroponique et de la main d'œuvre dû à la maintenance de ces installations sont plus importants que pour une installation hydroponique. [7] Dans le cas de notre étude, la culture en aéroponie s’est faite dans une serre ce qui limite le contrôle sur la température et la luminosité. Il a donc été difficile de mettre en place ce dispositif et les résultats des boutures ne seront visibles que dans quelques mois. Les objectifs de ce projet sont d’obtenir des cônes matures pour la production de bière avec cette méthode de culture qui permet d’optimiser a croissance des plants et de réinitier un nouveau cycle de développement sans reconstitution du rhizome qui sert d’organe de réserve au houblon en conditions de plein champ.

Figure 3 : Serre de l’ENSAIA Figure 4 : Système d’aéroponie

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Figure 5 : Photos des plants de houblon dans la serre

Deux variétés ont été mises en culture : Magnum et Cascade. Il s’agit ici d’étudier la croissance des plants de chacune des variétés ainsi que de les comparer. Le protocole initialement envisagé était le suivant :

- Nous avons tout d’abord préparé 4 lots de 8 plants. Pour réaliser nos boutures, nous avons pris un morceau de liane en gardant toujours deux nœuds et en coupant juste au-dessus du nœud supérieur. Nous en avons donc mis 16 en culture dans une serre de l’ENSAIA grâce à un système conçu pour l’hydroponie ou l’aéroponie.

- Pendant la phase de croissance, nous avons maintenu une température de 18°C à 20°C ainsi qu’un éclairage d’environ 10h. De plus, nous avons continuellement alimenté la culture en milieu nutritif.

- Une fois la croissance bien avancée, nous effectuerons une tentative d’induction de la floraison par plusieurs méthodes :

Paramètres Témoin 1 Action hormones (auxine + cytokines + acide gibbérellique)

Action B9 Action B9 + autres hormones

Photopériode 13h30 13h30 13h30 13h30 Température 25°C 25°C 25°C 25°C Concentration en hormone

ABSENCE 0.25%

Stress hydrique

⅔ des plants

sur 8

⅔ des plants sur 8 ⅔ des plants

sur 8

⅔ des plants

sur 8 Tableau 2 : Paramètres testés sur les boutures

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3) Résultats des cultures à ce jour

Nous avons également récolté des conseils et des informations auprès d’intervenant au Comice du Houblon, qui pratiquait la culture de houblon hors-sol en Belgique : ils ont expliqué au groupe l’importance d’un basculement de la tête pour la floraison et donc l’obtention de cônes sur le houblon. A ce jour, on a observé différents résultats au niveau du dispositif d’aéroponie : certaines boutures sont mortes ou n’ont pas poussé alors que d’autres ont poussé. On constate que la partie aérienne (tige et feuilles) s’est développée donnant des boutures qui mesurent à présent entre 15 et 20 cm, et on observe également un développement de la partie racinaire relativement important (certaines racines atteignent presque les 5 cm). Nous ne pouvons pas observer de cônes à l’heure actuelle car le houblon n’a pas encore assez poussé mais il sera intéressant de voir dans quelques mois si la culture en aéroponie a permis la formation des cônes.

II- La valorisation des lianes du houblon

1) La constitution des lianes et leur intérêt Seul le cône est utilisé dans le houblon actuellement car c’est la seule partie utile pour la production de bière. Or le cône ne constitue qu’une infime partie du plant de houblon et le reste n’est pas valorisé. Les pertes sont considérables et il serait intéressant de savoir si les autres parties de cette plante sont économiquement exploitables afin de la valoriser entièrement. Historiquement, les houblonniers séchaient leurs lianes pour en faire des ornements décoratifs, ce qui est en soit une valorisation secondaire mais non d’intérêt. Les lianes correspondent à une importante masse sèche de la plante. Il est donc essentiel de connaître les constituants de la liane afin de savoir comment la valoriser au mieux.

1.1) Extraction de métaux lourds

Dans un premier temps, notre objectif a été de savoir si la plante est hyperaccumulatrice de métaux lourds. Si tel est le cas, une valorisation des lianes seraient possible pour extraire des métaux d'intérêts. Pour évaluer la capacité hyperaccumulatrice du houblon, on peut appliquer le protocole suivant. On choisit deux parcelles de culture de houblons : l’une dans un ancien site occupé par une entreprise métallurgique donc générant de fortes concentrations en métaux lourds ; la seconde dans un champ n’ayant jamais connu d’activité industrielle (parcelle Témoin). Il faut trouver des parcelles ayant des propriétés similaires : localisation, géographie, pH, Total en carbonates, Total en Carbone organique, concentrations en éléments P, K, Ca, Mg, Si, Al, Fe, Na et Mn pour diminuer les incertitudes sur le développement de la plante ainsi que sur la mobilité des métaux lourds dans le sol. Les concentrations moyennes en métaux lourds (Cr, Ni, Cu, Zn, Pb) dans le sol doivent être connues. Après croissance du végétal, on détermine les nouvelles concentrations dans le sol, ainsi que dans les plantes par dosage des métaux lourds.

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La méthode utilisée pour les dosages est la spectrométrie X-ray fluorescence. L’interprétation se fait par différence de concentrations en métaux lourds de la friche industrielle avant et après implantation, ainsi que par la connaissance des concentrations en métaux lourds dans les lianes des deux parcelles. On pourra ainsi conclure sur l’efficacité du houblon à absorber et stocker les métaux lourds. Toutefois, il faudra être vigilant sur la toxicité et la tolérance aux métaux chez le houblon, ainsi qu’une présence de ces métaux dans les cônes qui pourrait nuire à l’activité principale. [8]

1.2) Présence de fibres alimentaires pour l’alimentation animale Nous nous sommes ensuite intéressés à la détermination de la teneur en fibres dans le houblon afin de savoir s’il peut être un constituant de l’alimentation du bétail. Pour cela il est nécessaire de connaître la composition des lianes pour savoir quel élément elles pourraient remplacer ou compléter dans l’alimentation. Pour cela il est possible de suivre le protocole suivant : - sécher les lianes de houblon - dégraisser si le taux de matière grasse est supérieur à 3%. (Centrifugation après broyage et dilution) - gélatiniser avec de l’alpha amylase - hydrolyse enzymatique avec protéase - hydrolyse enzymatique avec amyloglucosidase - précipitation des fibres par l'éthanol - filtration sur fritté avec séchage-pesage permettant d’avoir les masses de protéines restantes et de matières minérales (cendres) [9] Ce protocole n’a pas pu être mis en place à cause des problèmes de croissance du houblon en aéroponie. Cependant, certaines parties de la composition des lianes [10] étant proche de la paille de céréales [11], l’utilisation de liane comme aliment pour l’élevage a été testé. En effet, la société Biochem Aveve a testé des extraits de houblon sur la production de lait notamment pour réduire les émissions de méthane car certaines études montrent que les molécules contenues dans le houblon peuvent sélectionner certaines bactéries du rumen et modifier la production de ce gaz. [12] L'appétence de cette nourriture reste malgré tout un problème puisqu’à ce jour aucune expérience n’a été réalisée.

Tableau 3 : Composition du houblon (à gauche) et de la paille de céréales (à droite)

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1.3) Extraction de la cellulose L’objectif d’une valorisation du houblon est également une utilisation industrielle de la liane. Or la liane du houblon est composée de cellulose. Ce polymère est majoritaire dans le houblon. Actuellement la cellulose est utilisée dans le nitrate de cellulose ou l'acétate de cellulose, deux constituants des textiles ou du papier. Désormais la cellulose pourrait également être l’élément principal de l’éthanol cellulosique, un biocarburant fabriqué avec les résidus agricoles, et ainsi remplacer les matières non renouvelables utilisées pour le transport notamment. [13] Elles peuvent également être utilisées dans la formation de matériaux isolants. A l’image du chanvre, de la même famille, les fibres permettent la formation de la laine de chanvre, utilisée comme substitut à la laine de verre ou de roche. Une autre application des fibres dans le bâtiment est le béton de chanvre, résultant du mélange de fibres, de chaux et d’eau. La poudre de chanvre est également intéressante car elle possède la particularité d’avoir un pouvoir absorbant des liquides important, utile pour des litières d’animaux. La papeterie et la plasturgie sont aussi des domaines de débouché des fibres. [14], [15]

1.4) Valeur amendante des lianes Nous avons étudié la possibilité de restituer directement les résidus végétaux

sous forme d’engrais verts compostés ou non, diminuant la présence de mauvaises herbes sur culture.

La formation de biochar à partir de ces lianes peut être intéressante. [16] Le biochar est un charbon végétal issu d'un procédé appelé pyrolyse qui consiste à carboniser de la biomasse en absence d’oxygène. Le charbon végétal obtenu permet différentes applications dans l’élevage et l’amendement des sols. Il possède à la fois un rôle de protection contre les agents pathogènes et un rôle de nutrition pour les animaux, les sols et les plantes. [17]

1.5) Méthanisation

Enfin, nous nous sommes demandé si les lianes de houblon possédaient un pouvoir méthanogène suffisamment grand pour que la revalorisation des lianes en biogaz par méthanisation soit économiquement rentable. Nous avons donc contacté M. Pacaud et M. Ravard, responsables de la plate-forme méthanisation de l'ENSAIA à La Bouzule. Ils nous ont alors informé qu'il est possible de calculer un pouvoir méthanogène des lianes en réalisant une lyophilisation puis un BMP (Biochemical Methane Potential). La lyophilisation [18] [19] [20] consiste en l'élimination progressive de l'eau du produit préalablement congelé par sublimation. Cela est permit grâce à une diminution de la pression dans l'appareil. L'eau est alors piégée et récupérée.

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La BMP [21] ou mesure du potentiel méthane permet d'obtenir de nombreuses informations sur le substrat analysé. Le potentiel méthane représente la quantité de biogaz et de méthane pouvant être produite par un substrat. Le test de potentiel méthanogène permet de déterminer la production maximale de biogaz d’un échantillon de biomasse. Au cours de ce test, on mesure la vitesse de production de biogaz (cinétique de fermentation) et la composition en méthane et dioxyde de carbone. Les quantités de houblon présentes en serre n’étaient pas assez importantes pour pouvoir effectuer ce test. Cependant puisque ses lianes ne sont pas ré-utilisées lors de leur récolte, nous pouvons penser que leur valorisation en biogaz est envisageable. D’après Freddy Merckling, chef d’exploitation du lycée agricole d’Obernai, le problème de la méthanisation avec du houblon pourrait venir de molécules antibactériennes et fongicides contenues dans celui-ci détruisant les micro-organismes présents dans le méthaniseur et empêchant donc la création du biogaz. Cependant ce ne sont que des suppositions puisque les études à ce sujet, notamment en France sont rares et protégées. La valorisation du biogaz formé lors de la méthanisation est possible. Il peut être utilisé en tant que carburant véhicule, le biogaz suit alors une série d’étapes d’épuration/compression. Ce carburant a déjà été mis en place pour les autobus à Lille [22].

2) Mise en œuvre de l’extraction de molécules d’intérêt dans les

feuilles et les lianes de houblon

Notre objectif est de savoir si les molécules d’intérêt déjà connues dans le cône peuvent se retrouver dans d’autres parties de la plante afin de pouvoir valoriser au mieux les lianes ou les feuilles. Les molécules pourront servir aux industries alimentaires, pharmaceutiques ou cosmétiques.

2.1) Les molécules d’intérêt dans le houblon Les cônes de houblon sont riches en composés phénoliques, tels que les acides phénoliques, les chalcones prénylés, les flavonoïdes, les catéchines et les proanthocyanidines. Ces composés phénoliques représentent 4 à 14 % de la masse sèche des cônes de houblon [23]

Les différentes molécules d’intérêt retrouvées dans le houblon sont :

➔ Les polyphénols ➔ les stilbènes (exemple : le resvératrol à un rôle antioxydant,anti- inflammatoire,

anti-humoral) ➔ les proanthocyanidines sur la face inférieure des jeunes feuilles dans les poils

glandulaires, prévention des maladies chroniques [24] ➔ les flavonoïdes (ce sont les molécules majoritaires) :

les prénylflavonoïdes présents dans le houblon renforcent les jonctions serrées et peuvent même les réparer.

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la 6-prénylnaringinine (6PN) la 8-Prénylnaringinine (8PN) permet à la membrane de se

régénérer et de restaurer son imperméabilité le xanthohumol (molécule la plus étudiée et extraite dans notre

étude) a quant à elle des vertues antioxydantes, anti-virales, anticancéreuses (chimio préventive) et possiblement sur les capacités cognitives (mémoire). Elle semble également augmenter la sensibilité à l’insuline permettant d’envisager l’utilisation de cette molécule dans le traitement de certains cas de diabètes notamment celui de type 2. Elle agit sur la synthèse du collagène et élastine, retardement du vieillissement, meilleure cicatrisation. C’est le flavonoïde le plus abondant dans les cônes (0,1 à 1% du poids sec).

l’isoxanthohumol [25] [26] Les acides alpha :

l’humulone est l’élément majoritaire. Elle provient de la dégradation de la lupuline (principe actif du houblon), elle peut être isomérisée en iso-humulone

la cohumulone l’adhumulone

Chimiquement ce ne sont pas des acides carboxyliques, car leur fonction hydroxyle est en position alpha du groupe carbonyle et non sur le même atome de carbone. Ce sont les principaux composés amérisant de la bière, présentent des propriétés anti-inflammatoires, anti-bactériennes, antifongiques et antivirales. [27]

➔ Les acides bêta :

la lupulone est la molécule majoritaire la colupulone l’adlupulone la prélupulone [27] Chimiquement ce ne sont pas des acides

carboxyliques, car leur fonction hydroxyle est en position bêta du groupe carbonyle (d'où le nom de "bêta-acide") et non sur l'atome de carbone du carbonyle. Ces acides possèdent un pouvoir amérisant dix fois inférieur à celui des acides alphas. Ils sont considérés comme une alternative aux antibiotiques dans l’industrie agro-alimentaire car ils ont des propriétés anti-microbiennes.

➔ Une huile essentielle :

l’humulène

Les huiles essentielles ont des propriétés antifongiques. Ce sont les composés terpéniques oxygénés qui sont responsables de ces actions antiseptiques.

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2.2) Protocoles d’extraction et identification des molécules extraites

Après l’étude des molécules d’intérêt du houblon, nous avons décidé de choisir le resvératrol et le xanthohumol car ce sont les plus abondantes dans la plante mais aussi les moins chères en termes de standard.

Figure 6 : Représentation topologique des diastéréoisomères du resvératrol

Figure 7 : Représentation topologique du xanthohumol Le protocole d’extraction a été le suivant :

- étape supplémentaire pour le matériel végétal frais : mettre à l’étuve 100°C, 24h avant l’extraction

- Préparer 140 ml d'une solution méthanol/acide formique (99:1) avec 138,6 ml de méthanol et 1,4 ml d'acide formique

- Broyer la matière végétale sèche dans un mortier - (Passer le broyat obtenu à travers un tamis n°20) - Prélever 100 mg du broyat - Soumettre les pellets broyés à une sonication directe avec 10 ml de la solution

méthanol/acide formique pendant 10 minutes sous agitation à 50°C - Centrifuger à 3500 g pendant 5 minutes (utiliser la solution méthanol/acide

formique pour ajuster les poids) - Mettre le surnageant de côté - Solubiliser à nouveau le culot avec 10 ml de la solution méthanol/acide

formique - Filtrer le surnageant et le culot de nouveau solubilisé à travers un filtre à

membrane en nylon de 0,2pm - Homogénéiser le filtrat

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- Diluer le filtrat avec 100 ml de la solution méthanol/acide formique - conserver au congélateur [28]

Afin de préserver les échantillons d’éventuelles altérations dues à la lumière, le protocole a été effectué en protégeant les échantillons à l’aide de papier aluminium.

Le traitement aux ultrasons Cette étape permet d’améliorer le rendement d’extraction. En effet, la sonication crée des forces de cisaillement qui permettent de casser les parois cellulaires, entraînant un transfert du contenu cellulaire vers le solvant d’extraction. [29] Le traitement aux ultrasons a été effectué en utilisant un nettoyeur à ultrasons. Les ultrasons sont des ondes sonores transmises à des fréquences inférieures au seuil de l’audition humaine. En rayonnant dans le liquide contenu dans la cuve, les ondes émises par le transducteur engendrent une alternance de hautes et basses pressions. Pendant la phase de basse pression, des millions de bulles microscopiques se forment et grossissent, c’est la cavitation. Pendant la phase de haute pression, les bulles s’effondrent ou “implosent” en libérant une quantité d'énergie considérable. Ces implosions agissent dans toutes les directions, attaquant toute la surface et pénétrant dans chaque recoin. Cela provoque des cassures dans les parois cellulaires, permettant de déverser le contenu cellulaire dans le milieu.

Pour la révélation des molécules d’intérêt nous avons privilégié l’HPLC-DAD (chromatographie liquide à haute pression).

En effet, cette technique permet l’identification, la séparation et le dosage des composés chimiques extraits. Elle est fondée sur le principe de polarité des espèces qui vont migrer différemment selon leur affinité au solvant et à la phase stationnaire. [30] Un détecteur placé en fin de colonne permet d’enregistrer les molécules qui passent, l’enregistrement obtenu est un chromatogramme. [31]

Les séparations ont été réalisées sur une colonne Altima C18 (150 mm x 3 mm, 5 μm) avec un gradient de solvant linéaire, commençant à l'injection, de 40% à 100% B (acétonitrile) dans A (acide formique aqueux à 1%) en 15 minutes, suivi par 100% de B pendant 5 minutes. La température était d’environ 20°C et la pression de 34 bars. En sortie de colonne, on mesure l’absorbance à deux longueurs d’onde différentes par échantillon : 370 nm pour la détection du xanthohumol et 250 nm pour la détection du resvératrol.

Dans un premier temps, nous avons testé ce protocole d’extraction sur des pellets de houblon de deux variétés : Cascade et Magnum. Une fois le protocole d’extraction validé, nous avons prélevé des lianes et feuilles de Houblon. Le parti pris a été de séparer lianes et feuilles car l'intérêt était d’étudier laquelle de ces parties de la plante contient le plus de molécules d'intérêt. Nous avons mené une HPLC qualitative donc nous avons principalement effectué une identification des molécules présentes en les comparant aux standards xanthohumol et resvératrol. Cependant à partir des résultats de l’HPLC relatifs aux standards, nous pouvons également tracer une ébauche de courbe d’étalonnage [standard]=f(Aire_pic) nous permettant de déterminer un ordre de

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grandeur de la concentration en xanthohumol et/ou resvératrol dans les échantillons analysés.

Figure 8 : Appareil à HPLC

2.3) Résultats des extractions et identification des molécules extraites

Figure 9 : Chromatogramme du xanthohumol à 370 nm (gauche) et du resvératrol à 250 nm (droite)

L’HPLC des standards (échantillon de 5µL à 1g/L en solution d’éthanol) donne les résultats suivants :

Ainsi, nous avons déterminé les temps de rétention de nos molécules d’intérêt à savoir environ 12 minutes pour le xanthohumol et environ 7 minutes pour le resvératrol. Nous avons donc systématiquement recherché des pics d’absorbance à ces temps sur les chromatogrammes de nos échantillons.

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De plus, la connaissance de l’aire des pics pour une concentration de 1g/L à savoir 90382490 pour le xanthohumol et 53313537 pour le resvératrol nous permet de tracer une courbe étalon (en considérant que pour 0 g/L l’aire du pic est nulle).

Figure 10 : Courbe étalon du xanthohumol

Figure 11 : Courbe étalon du resvératrol

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Les chromatogrammes (sur chacun figure les spectres d’absorption des standards : en noir pour le xanthohumol, en bleu clair pour le resvératrol ainsi que l’échantillon à 370 nm en bleu foncé et à 250 nm en marron) obtenu après les extractions les plus fructueuses sont les suivants :

Figure 12 : Chromatogramme d’un extrait de pellet de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite)

Figure 13 : Chromatogramme d’un extrait de feuille de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite)

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Figure 14 : Chromatogramme d’un extrait de liane de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite)

Tableau 4 : Concentration moyenne en resvératrol des extraits de houblon

Tableau 5 : Concentration moyenne en xanthohumol des extraits de houblon

L’ensemble des résultats est présenté en annexe.

Nous constatons tout d’abord que les deux variétés de houblon contiennent les molécules recherchées et qu’elles sont globalement plus riches en resvératrol qu’en xanthohumol.

En ce qui concerne le resvératrol, la variété Cascade en contient plus que la variété Magnum au niveau des pellets comme des feuilles alors que l’on observe l’inverse pour les lianes. Par ailleurs, les quantités de resvératrol sont comme attendues plus importantes dans les pellets que dans les feuilles pour les deux variétés. De plus, les proportions de resvératrol sont les mêmes pour les deux variétés.

Cependant, les lianes de la variété Magnum sont quatre fois plus riches en resvératrol que les pellets ou les feuilles de la variété Cascade.

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Ce résultat nécessite d’être confirmé par la répétition de l’extraction et de l’HPLC sur un plus grand nombre d’échantillons. Néanmoins, il est prometteur pour la valorisation des déchets du houblon issus de l’industrie brassicole.

En ce qui concerne le xanthohumol, les quantités présentes dans les pellets des deux variétés sont similaires et très largement supérieures à celles contenues dans le reste de la plante. Par ailleurs, les quantités de xanthohumol présentes dans les feuilles et les liane de la variété Magnum sont supérieures à celles de la variété Cascade. Les concentrations en xanthohumol sont tellement faibles qu’il n'apparaît pas pertinent d’envisager une extraction à plus grande échelle de cette molécule à partir des déchets du houblon issus de l’industrie brassicole.

NB : On aurait aussi pu faire une analyse en HPLC-MS/MS pour plus de précision.

2.4) Protocoles de test de l’activité antioxydante

Pour terminer, nous voulions déterminer et quantifier le potentiel pouvoir antioxydant du xanthohumol et du resvératrol contenu dans le houblon pour vérifier l'intérêt des molécules extraites. Nous avions ainsi prévu de réaliser deux tests reposant sur deux méthodes différentes. Ces tests n’ont pas été réalisés par manque de temps.

La première méthode, le test FRAP consiste à doser par spectrophotométrie les ions Fe2+ (bleu) issus de la réduction des ions Fe3+ (orange) par le xanthohumol (ou tout autre molécule oxydante). [32]

Tableau 6 : Tubes à préparer pour le test FRAP

: Protocole

On prépare les deux séries de tubes à essais.

Chaque tube contient :

- 1mL d’extrait ou de standard - 2,5 mL de solution de tampon phosphate (0,2 M ; pH=6,6) - 2,5 mL d’une solution de ferricyanure de potassium K3Fe(CN)6 à 1%.

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Les deux séries de tubes sont ensuite mis au bain marie à 50°C pendant 20 minutes puis on ajoute dans chaque tube 2,5 mL d’acide trichloroacétique à 10% et on les centrifuge à 3000 rpm pendant 10 minutes. On récupère 2,5 mL de surnageant de chaque tube auquel on ajoute 0,5 mL d’une solution aqueuse de FeCl3 à 0,1% et 2,5 mL d’eau distillée. On prépare aussi un tube contenant 5 mL d’eau distillée et 0,5 mL d’une solution aqueuse de FeCl3 à 0,1%.

On mesure l’absorbance à 700 nm de tous les tubes préparés (le blanc est réalisé avec le dernier tube). On trace ensuite les courbes suivantes

Abs 700nm=f(xanthohumol]extrait)

Abs 700nm= f([xanthohumol]standard)

La seconde méthode, le test DPPH consiste à doser par spectrophotométrie le radical DPPH° (violet) issus de la réduction du DPPH-H (jaune) par le xanthohumol (ou tout autre molécule oxydante). [32]

Tableau 7 : Tubes à préparer pour le test DPPH

Protocole : On prépare les deux séries de tubes à essais suivantes.

Chaque tube contient :

- 50 µL d’extrait ou de standard - 1,95 mL de solution de DDPH méthanolique à 0,025 g/l

Les deux séries de tubes sont agités 10 secondes. En parallèle, on laisse poser 30 min à l’obscurité et à température ambiante un tube contenant 1,95mL de solution de DDPH métanolique à 0,025 g/l.

On mesure l’absorbance à 515 nm de tous les tubes préparés (le blanc est réalisé avec le dernier tube). On trace ensuite les courbes suivantes : - Abs 515 nm = f([xanthohumol]extrait)

-Abs 515 nm= f([xanthohumol]standard)

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III- Utilisation du houblon comme régulateur bioclimatique Le houblon est une liane pouvant atteindre 8 mètres et couvrant une grande surface. Plantée devant un bâtiment, cette plante peut faire de l’ombre et pourrait protéger de la chaleur. [33]

Figure 15: Accueil du CPP

Nous avons donc cherchés à mettre en évidence puis à valoriser l’effet bioclimatique du Houblon. Il s’agit de montrer ici qu’une couverture végétalisée de Houblon sur une façade a un impact sur l’isolation thermique du bâtiment.

1. Les modalités de plantation du houblon Dans un premier temps, nous avons voulus déterminer les facteurs nécessaires au bon développement des plants de Houblon et les infrastructures requises pour assurer leurs croissances sur la hauteur de la façade. Tout d’abord, concernant le type de sol, nos recherches indiquent la nécessité d’un sol argileux et/ou sableux, néanmoins, le sol semble avoir peu d’impact sur le développement de la plante. De même, elle est peu exigeante concernant le pH du sol. Cependant le sol doit être riche, profond et bien drainé. Concernant son exposition au soleil elle peut être exposée plein sud ou dans des zones de mi-ombre, de plus elle est très résistante au froid. Enfin, son besoin en eau est modéré. Le climat lorrain est caractérisé par l’ensemble de ces facteurs.

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Les boutures peuvent être plantées de Mars à Avril après la fin des gelées, en notant que c’est une plante à croissance rapide nécessitant peu d’entretien. Enfin, pour l’installation requise, il faut noter que la surface nécessaire au bon développement de la plante est d’un pied par m². Cette surface n’est pas en désaccord avec l’objectif recherché puisque les pieds de Houblon occupent une hauteur de 5 à 10 mètres et une largeur de 2 à 4 mètres à maturité. [34] [35] [36] [37]

2. Analyse du site du CPP

Après avoir pris contact avec le CPP nous sommes allés prélever des échantillons de sol sur le site afin de les analyser et de déterminer si l’installation de plant de houblon était envisageable. Nous avons décidé de nous intéresser à la façade exposée Sud pour optimiser la mise en évidence de l’effet bioclimatique. Un premier problème a été rencontré au niveau de la façade Sud du bâtiment. En effet, elle se décompose en deux parties avec des bandes de terres où l’on peut planter le Houblon.

Figure 16 : Surface avec souche d'arbres considérée comme témoin Cependant l’une des bandes de terre est recouverte d’une trentaine de souche d’arbre empêchant toute plantation. Nous avons alors décidé de considérer cette partie de la façade comme témoin. En effet les deux parties de la façade ont des expositions et des dimensions similaires.

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Figure 17 : Surface sans souche d'arbre

Concernant la partie droite, le houblon pourra être planté sur une bande de terre longeant la façade avec une longueur de 26 mètres et une largeur de 1 mètre en notant que 5 plaques de 1m² sont présentes sur la bande de terre où des plants ne pourront être plantés. Nous souhaiterions contacter une école d’architecture pour savoir s’ils avaient déjà travaillé sur ce type de projet.

2. Résultats de l’analyse des sols

Pour avoir une vue d’ensemble sur notre sol nous avons effectués trois prélèvements par surface. Une à chaque extrémité et une au centre des bandes de terre. Le sol n’étant pas très profond (environ 20 à 30 cm) nous avons tenté de prélever à chaque niveau afin d’obtenir un échantillon homogène. Les analyses ont été effectuées par le laboratoire « Celesta-Lab ».

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Granulométrie Pourcentage

Argiles (>2 µm) 26,5 %

Limons fins (2 à 20 µm) 18,5 %

Limons grossiers (20 à 50 µm) 16,8 %

Sables fins (50 à 200 µm) 12,3 %

Sables grossiers (200 à 2000 µm) 25,9 %

Tableau 8 : Répartition de la granulométrie des particules du sol du CPP

Figure 18 : Triangle du GEPPA (1963)

D’après le triangle des textures nous obtenons donc une terre « Limon argilo-sableux ».

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D’après cette structure nous pouvions nous attendre à un indice de battance élevée, hors d’après les analyses nous avons un sol non battant (indice de battance de 0,4). Nous avons cependant un sol avec une mauvaise porosité (indice de porosité de 1), l’infiltration de l’eau et des racines sera plutôt difficile. Nous pouvons néanmoins penser que la porosité s’améliorera avec l’implantation des plants de houblon et la présence de vie dans le sol. Le pourcentage de matière organique dans le sol est élevé. De même, le rapport C/N est très élevé aussi. Cela est synonyme d’une dégradation lente de la matière organique dans le sol. Le sol peut néanmoins être amélioré en augmentant la teneur en azote du sol.

3. Mesure de l’effet bioclimatique Nous disposons d’une façade témoin afin de déterminer l’influence du mur végétalisé sur l’isolation du bâtiment. Afin de confirmer notre hypothèse selon laquelle le houblon a un effet bioclimatique nous décidons de mesurer les températures intérieures et extérieures du bâtiment et le pourcentage d’humidité. Ces mesures nous donnerons des réponses qualitatives et quantitatives sur l’effet bioclimatique du houblon. En effet après avoir effectué de nombreuses recherches bibliographiques, nous n’avons trouvé aucune réponse à ce sujet.

Conclusion Ce projet démontre l’importance du houblon dans plusieurs domaines. En effet, si celui-ci est correctement valorisé il agit sur trois pôles distincts: l’alimentation, l’industrie ainsi que l’environnement. Il est un élément majeur au cœur des questions actuelles et futures notamment pour ses possibles capacités à récupérer des métaux dans le sol ainsi qu’à réguler les températures des bâtiments. Autant de possibilités à explorer afin d’éviter au mieux les pertes.

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[36] [pas d’auteur] “végétaliser sa façade” [en ligne] Acteurs du Paris durable, disponible sur : https://acteursduparisdurable.fr/eco-actions/retrouver-la-nature/vegetaliser-sa-facade

[37] Jourdeuil.E “La culture du Houblon” [en ligne] ReInk Book, 1868, 1er chapitre

Table des figures et tableaux

Figure 1 : Mildiou du houblon (brassage amateur) Figure 2 : Houblon en système hydroponique sous serre (hydro hop farm) Figure 3 : Serre de l’ENSAIA Figure 4 : Système d’aéroponie Figure 5 : Photos des plants de houblon dans la serre Figure 6 : Représentation topologique des diastéréoisomères du resvératrol Figure 7 : Représentation topologique du xanthohumol Figure 8 : Appareil à HPLC Figure 9 : Chromatogramme du xanthohumol à 370 nm (gauche) et du resvératrol à 250 nm (droite) Figure 10 : Courbe étalon du xanthohumol Figure 11 : Courbe étalon du resvératrol Figure 12 : Chromatogramme d’un extrait de pellet de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite) Figure 13 : Chromatogramme d’un extrait de feuille de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite) Figure 14 : Chromatogramme d’un extrait de liane de houblon Cascade (gauche) et Magnum (droite) Figure 15 : Accueil du CPP Figure 16 : Surface avec souche d'arbres considérée comme témoin Figure 17 : Surface sans souche d'arbre Figure 18 : Triangle du GEPPA (1963) Tableau 1 : Avantages et inconvénients de la culture hors-sol Tableau 2 : Paramètres testés sur les boutures Tableau 3 : Composition du houblon (à gauche) et de la paille de céréales (à droite) Tableau 4 : Concentration moyenne en resvératrol des extraits de houblon Tableau 5 : Concentration moyenne en xanthohumol des extraits de houblon Tableau 6 : Tubes à préparer pour le test FRAP Tableau 7 : Tubes à préparer pour le test DPPH Tableau 8 : Répartition de la granulométrie des particules du sol du CPP

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Annexes

Figure 1 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 2 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 250 nm

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Figure 3 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 370nm

Figure 4 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 250nm

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Figure 5 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 2 HPLC 1 à 370nm

Figure 6 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 2 HPLC 1 à 250nm

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Figure 7 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 2 HPLC 2 à 370nm

Figure 8 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 2 HPLC 2 à 250nm

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Figure 9 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 3 HPLC 1 à 370nm

Figure 10 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 3 HPLC 1 à 250nm

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Figure 11 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 3 HPLC 2 à 370nm

Figure 12 : Echantillon de pellet de magnum Extraction 3 HPLC 2 à 250nm

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Figure 13 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 14 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 250nm

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Figure 15 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 370nm

Figure 16 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 250nm

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Figure 17 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 2 HPLC 1 à 370nm

Figure 18 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 2 HPLC 1 à 250nm

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Figure 19 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 2 HPLC 2 à 370nm

Figure 20 : Echantillon de feuille de magnum Extraction 2 HPLC 2 à 250nm

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Figure 21 : Echantillon de liane de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 22 : Echantillon de liane de magnum Extraction 1 HPLC 1 à 250nm

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Figure 23 : Echantillon de liane de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 370nm

Figure 24 : Echantillon de liane de magnum Extraction 1 HPLC 2 à 250nm

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Figure 25 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 26 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 250nm

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Figure 27 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 1 HPLC 2 à 370 nm

Figure 28 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 250 nm

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Figure 29 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 2 HPLC 1 à 370 nm

Figure 30 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 2 HPLC 1 à 250 nm

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Figure 31 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 2 HPLC 2 à 370 nm

Figure 32 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 2 HPLC 2 à 250 nm

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Figure 33 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 3 HPLC 1 à 370 nm

Figure 34 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 3 HPLC 1 à 250nm

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Figure 35 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 3 HPLC 2 à 370nm

Figure 36 : Echantillon de pellet de cascade Extraction 3 HPLC 2 à 250nm

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Figure 37 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 38 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 250nm

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Figure 39 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 1 HPLC 2 à 370nm

Figure 40 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 1 HPLC 2 à 250nm

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Figure 41 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 2 HPLC 1 à 370 nm

Figure 42 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 2 HPLC 1 à 250nm

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Figure 43 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 2 HPLC 2 à 370nm

Figure 44 : Echantillon de feuille de cascade Extraction 2 HPLC 2 à 250nm

53

Figure 45 : Echantillon de liane de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 370nm

Figure 46 : Echantillon de liane de cascade Extraction 1 HPLC 1 à 250nm

54

Figure 47 : Echantillon de liane de cascade Extraction 1 HPLC 2 à 370nm

Figure 48 : Echantillon de liane de cascade Extraction 1 HPLC 2 à 250nm

55

Figure 49 : Concentration en resvératrol dans les échantillons de houblon

échantillons temps de rétention (min) aire du pic concentration (g/L)

Pellet de Cascade Extraction 1 HPLC 1 6,309 299275 0,0059855

Pellet de Cascade Extraction 1 HPLC 2 0 0 0

Pellet de Cascade Extraction 2 HPLC 1 0 0 0

Pellet de Cascade Extraction 2 HPLC 2 0 0 0

Pellet de Cascade Extraction 3 HPLC 1 7,166 406287 0,00812574

Pellet de Cascade Extraction 3 HPLC 2 7,154 41448905 0,8289781

moyenne pellet Cascade 6,876333333 7025744,5 0,14051489

Pellet de Magnum Extraction 1 HPLC 1 7,106 156341 0,00312682

Pellet de Magnum Extraction 1 HPLC 2 0 0 0

Pellet de Magnum Extraction 2 HPLC 1 6,025 2170874 0,04341748

Pellet de Magnum Extraction 2 HPLC 2 7,157 7933156 0,15866312

Pellet de Magnum Extraction 3 HPLC 1 6,02 2411685 0,0482337

Pellet de Magnum Extraction 3 HPLC 2 6,017 7392940 0,1478588

moyenne pellet Magnum 6,465 3344166 0,06688332

Feuille de Cascade Extraction 1 HPLC 1 6,058 6408398 0,12816796

Feuille de Cascade Extraction 1 HPLC 2 6,064 5432938 0,10865876

Feuille de Cascade Extraction 2 HPLC 1 6,054 5611214 0,11222428

Feuille de Cascade Extraction 2 HPLC 2 6,06 5729009 0,11458018

moyenne feuille Cascade 6,059 5795389,8 0,115907795

Feuille de Magnum Extraction 1 HPLC 1 7,135 386227 0,00772454

Feuille de Magnum Extraction 1 HPLC 2 7,147 5172827 0,10345654

Feuille de Magnum Extraction 2 HPLC 1 7,11 3202203 0,06404406

Feuille de Magnum Extraction 2 HPLC 2 7,14 1833368 0,03666736

moyenne feuille Magnum 7,133 2648656,3 0,052973125

Liane de Cascade Extraction 1 HPLC 1 7,141 2023540 0,0404708

Liane de Cascade Extraction 1 HPLC 2 6,056 1668148 0,03336296

moyenne liane Cascade 6,5985 1845844 0,03691688

Liane de Magnum Extraction 1 HPLC 1 7,145 37756392 0,75512784

Liane de Magnum Extraction 1 HPLC 2 7,119 2906209 0,05812418

moyenne liane Magnum 7,132 20331301 0,40662601

56

Figure 50 : Concentration en xanthohumol dans les échantillons de houblon

échantillons temps de rétention (min) aire du pic concentration (g/L)

Pellet de Cascade Extraction 1 HPLC 1 11,817 535507 0,00535507

Pellet de Cascade Extraction 1 HPLC 2 12,251 1801219 0,01801219

Pellet de Cascade Extraction 2 HPLC 1 12,44 1209958 0,01209958

Pellet de Cascade Extraction 2 HPLC 2 12,252 1968452 0,01968452

Pellet de Cascade Extraction 3 HPLC 1 12,288 2531284 0,02531284

Pellet de Cascade Extraction 3 HPLC 2 12,381 2987667 0,02987667

moyenne pellet Cascade 12,23816667 1839014,5 0,018390145

Pellet de Magnum Extraction 1 HPLC 1 0 0 0

Pellet de Magnum Extraction 1 HPLC 2 0 0 0

Pellet de Magnum Extraction 2 HPLC 1 12,384 2088454 0,02088454

Pellet de Magnum Extraction 2 HPLC 2 12,226 4756057 0,04756057

Pellet de Magnum Extraction 3 HPLC 1 12,329 2049366 0,02049366

Pellet de Magnum Extraction 3 HPLC 2 12,264 2863626 0,02863626

moyenne pellet Magnum 12,30075 1959583,8 0,019595838

Feuille de Cascade Extraction 1 HPLC 1 12,281 30460 0,0003046

Feuille de Cascade Extraction 1 HPLC 2 12,471 36702 0,00036702

Feuille de Cascade Extraction 2 HPLC 1 12,407 31140 0,0003114

Feuille de Cascade Extraction 2 HPLC 2 12,278 39734 0,00039734

moyenne feuille Cascade 12,35925 34509 0,00034509

Feuille de Magnum Extraction 1 HPLC 1 12,114 211308 0,00211308

Feuille de Magnum Extraction 1 HPLC 2 12,358 410377 0,00410377

Feuille de Magnum Extraction 2 HPLC 1 12,209 197528 0,00197528

Feuille de Magnum Extraction 2 HPLC 2 12,331 29089 0,00029089

moyenne feuille Magnum 12,253 212075,5 0,002120755

Liane de Cascade Extraction 1 HPLC 1 0 0 0

Liane de Cascade Extraction 1 HPLC 2 0 0 0

moyenne liane Cascade 0 0 0

Liane de Magnum Extraction 1 HPLC 1 12,149 1542626 0,01542626

Liane de Magnum Extraction 1 HPLC 2 12,325 24166 0,00024166

moyenne liane Magnum 12,237 783396 0,00783396