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PhytoChemia Acta

Notes de recherche

Un regard sur les chémotypes du thé du Labrador (poster)

13 septembre 2019

Alexis St-Gelais (M. Sc., chimiste), Benoit Roger, Kim Desrosiers, Hubert Marceau

Ce poster (récipiendaire d’un Poster Prize) a été présenté à la communauté scientifique lors du 50e International Symposium on Essential Oils à Vienne (Autriche), du 9 au 11 septembre 2019.

Cliquez ici pour voir le poster au format PDF.

Remerciements à Lavinia Alexandru pour la photo.

Intitulé Chemometric exploration of Rhododendron groenlandicum reveals complex patterns, il résume nos observations après avoir criblé 98 plants individuels de thé du Labrador, récolté sur cinq sites différents au Saguenay (Québec, Canada) en Septembre 2018, relativement à la composition de leurs molécules volatiles. Ce projet a été entrepris pour estimer le degré de variabilité de cette espèce à l’échelle individuelle, avec l’objectif à long terme d’aider les distillateurs du Québec dans leurs pratiques de récolte et de production de l’huile essentielle largement variable qui est tirée du thé du Labrador (Collin, 2015).

Nous avons analysé les 98 extraits à l’aide de facteurs de réponse prédits (Cachet et al., 2016) et utilisé des outils statistiques pour produire un regroupement objectif des échantillons en chémotypes. La figure 1 montre ces groupes en couleur avec des noms proposés pour chacun d’eux, avec les échantillons appartenant à de petites grappes (moins de 4 échantillons) ignorés et donc en tons de gris. Cette représentation situe les échantillons par dissimilarité: plus deux points sont éloignés, moins ils sont semblables. Sept chémotypes ont été mis en évidence, à partir de données de composition chimique comportant environ 150 molécules.

La figure 2 s’attarde ensuite à ce qui distingue ces groupes. Au fil des traitements statistiques, les échantillons fortement corrélés (c’est-à-dire présents ensembles de façon récurrente) ont été regroupés sous des variables uniques appelées vecteurs. Les six vecteurs illustrés sont les plus grands contributeurs de la différence entre les sept chémotypes. Les graphiques comparent le contenu respective des différents vecteurs de composés volatils pour chaque chémotype. La figure 3 présente pour sa part la teneur totale en composés volatils (mono- et sesquiterpènes) pour chaque type.

En combinant les figures 1, 2 et 3, il est possible d’observer que nous avons affaire à 3 « superchémotypes ». Le premier est dominé par les sesquiterpènes (en vert), et ne contient que des quantités négligeables de composés n’appartenant pas à ce groupe moléculaire. Le second s’articule autour du limonène, avec deux chémotypes. Ce qui les distingue, c’est la présence de cyclocolorénone et de composés apparentés dans l’un des groupes (limonène/cyclocolorénone), qui s’avère également contenir beaucoup plus de composés volatils. Par conséquence, le groupe « limonène » est probablement le moins intéressant du point de vue de la production, puisqu’il présente à la fois peu de spécificité dans sa composition et ne fournirait que peu d’huile.

Le troisième « superchémotype » tourne autour du sabinène, avec quatre chémotypes observés.  L’un d’entre eux se distingue là encore par la présence de cyclocolorénone, et tend lui aussi à contenir plus de volatils que les autres chémotypes à sabinène (à l’exception du groupe à sabinène/β-sélinène, pour lequel la différence n’est pas significative). Du reste, malgré une tendance pour une teneur plus élevée en β-sélinène dans le groupe Sabinène/β-sélinène (Ss), la différence entre les trois autres types a probablement peu de pertinence dans un contexte de production, malgré des différences statistiquement visibles.

La figure 4 présente ensuite la distribution des chémotypes sur les cinq sites d’échantillonnage ayant été visités pour cette étude. Pour quatre des cinq sites, la distribution globale des chémotypes est assez hétérogène. Un seul type domine uniquement à Laterrière. Il s’agit en outre de la seule tourbière échantillonnée, ce qui suggère que davantage de tourbières devraient être échantillonnées pour savoir si cette observation s’inscrit dans une tendance plus lourde pour cet habitat. Dans l’ensemble, la distribution hétérogène des chémotypes explique possiblement les difficultés rencontrées par les distillateurs à obtenir une composition constante d’un lot de production à l’autre.

La figure 5 montre certaines molécules représentatives des six principaux vecteurs de l’étude. Le vecteur « Oxides » mérite un peu de discussion. En effet, bien que les chémotypes à limonène aient été désignés par ce composé, le limonène lui-même n’était pas très présent dans ces échantillons. Les molécules observées sont plutôt des produits d’autoxydation du limonène (c’est-à-dire issues de l’oxydation au contact de l’air), comme des hydroperoxydes et des isocarvéols. Puisque les échantillons ont été récoltés tard en saison (la plante garde ses feuilles tout l’hiver), il est possible que la biosynthèse du limonène ait cessé depuis un bon moment à cette époque de l’année. Les trichomes relativement exposés qui produisent les composés volatils pourraient donc être des environnements favorables aux réactions d’oxydation, à moins qu’il ne s’agisse d’une réaction enzymatique se produisant avec le temps. Du limonène pur a été soumis à notre procédure d’extraction et est demeuré intact, ce qui suggère dans tous les cas que ce phénomène se produit bel et bien au sein des tissus de la plante. Un échantillonnage exploratoire en 2019 suggère que les feuilles plus jeunes contiennent moins d’hydroperoxydes et plus de limonène.

Il est à noter que les peroxydes sont probablement intégralement dégradés lors de la distillation. S’ils sont présents dans l’huile essentielle, ce sera par formation subséquente à la distillation.

La figure 6 illustre une tendance cachée qui n’est pas autrement observable à la figure 1. En jetant un oeil à la figure 2, on remarque que le vecteur β-sélinène semble distribué de façon plus ou moins homogène d’un chémotype à l’autre. L’histogramme de distribution montre toutefois que sur 98 échantillons, 12 ne contiennent aucun β-sélinène (ni d’eudesma-3,11-dién-2-one, qui lui est fortement associée). La tendance clairement bimodale de cette distribution suggère qu’il pourrait y avoir là un chémotype discret, invisible aux autres outils statistiques employés. Ce chémotype serait exprimé indépendamment des autres, puisque les échantillons sans β-sélinène sont distribués au sein de plusieurs autres groupes. D’autres observations ponctuelles suggèrent qu’encore plus de chémotypes pourraient être présent, offrant en somme un portrait assez complexe de la diversité chimique du thé du Labrador.

Nous espérons poursuivre à l’avenir nos travaux sur ce thème pour aider les distillateurs à apprivoiser cette complexité.

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