La gemme du pin sylvestre: les premières expérimentations menées par Gemm-Est

Les expérimentations menées dans le cadre de Gemm-Est (projet dédié aux gemmages des espèces forestières de l’est de la France, financé par le programme Mirabelle+ de Lorraine Université d’Excellence), ont démontré que parmi toutes les essences résineuses de l’est de la France, le pin sylvestre est un bon candidat pour fournir de la résine en quantité intéressante. À noter que le gemmage du pin sylvestre fut une pratique courante dans l’est de l’Europe jusqu’au milieu du XX^e siècle, à tel point qu’on l’appelle parfois « la térébenthine d’Allemagne ».

Quand on pratique une incision dans un arbre résineux, exsude ensuite un produit appelé oléorésine. L’oléorésine est un mélange de composés résiniques et d’huiles plus ou moins volatiles, dont l’arbre se sert pour refermer ses blessures et lutter contre les entrées de pathogènes. Écoulée à l’extérieur, cette oléorésine peut se mélanger à de l’eau de pluie et à des impuretés telles que des aiguilles ou des morceaux d’écorce, ce mélange est appelé gemme.

Récolte, purification et distillation de la gemme

Selon la méthode de récolte, la gemme est plus ou moins pure ; actuellement, les poches qui collectent hermétiquement la gemme évitent les impuretés et retiennent davantage les composés volatils, comparées aux pots d’argile traditionnels. Une fois, la gemme purifiée de l’eau et des impuretés, elle est appelée térébenthine.

Succédant à la purification, l’opération de distillation de la térébenthine aboutit à séparer deux phases : une phase solide, appelée colophane, riche en diterpènes, et une phase liquide, appelée essence de térébenthine, riche en monoterpènes et en sesquiterpènes.

Ambre millénaire
Petite anecdote, l’ambre n’est pas, comme on le pense en général, de la sève de pin, mais elle est issue de la fossilisation de résines végétales d’il y a des millions d’années par des gymnospermes, et également des angiospermes. L’ambre est issue de différentes espèces d’arbres (pas uniquement de conifères) communément regroupées sous l’appellation Pinus succinifera. Elle est le résultat de transformations chimiques complexes résultant souvent d’un bouleversement climatique. Depuis la préhistoire, dans la bijouterie et dans la médecine, elle est utilisée pour ses vertus supposées médicinales. Elle est récupérée le plus souvent dans du sable ou flottant sur l’eau, contrairement à la gemme qui, elle, est récoltée à même l’arbre. De ce fait, elle peut contenir parfois des inclusions d’organismes (animaux, insectes, ou végétaux) piégés dans la résine fossilisés.

La gemme et ses molécules d’intérêt

Ce qui fait la qualité de l’oléorésine est la présence en grande quantité d’α-pinène et de β-pinène dans la fraction liquide. Si et seulement si l’essence de térébenthine est utilisée en pharmaceutique, la présence de 3-carène, composé allergisant, est par contre à proscrire.

Faisons maintenant un tour d’horizon des propriétés de ces molécules et de leurs usages.

• L’α-pinène

L’α-pinène est un monoterpène bicyclique de formule condensée (C₁₀H₁₆). Elle est dite bicyclique, car au cours de sa biosynthèse, deux cycles vont se former et ont pour isomère le β-pinène. On dit d’une molécule qu’elle est isomère d’une autre lorsqu’elle a la même formule chimique condensée, mais présente des propriétés chimiques et des flagrances différentes dans l’agencement des atomes. Au-delà de ce langage scientifique, c’est une molécule qui est très souvent utilisée dans les désodorisants, les parfums d’intérieur ou les produits d’entretien, car elle procure à la résine son odeur si particulière qui se rapproche de celle des aiguilles de sapin quand on les frotte entre les doigts.

En dehors de la fabrication de produits odorants, cette molécule est aussi utilisée dans l’industrie pharmaceutique. En effet, elle est efficace pour traiter les affections respiratoires, comme le rhume, la toux ou la bronchite, et elle peut être utilisée en cas d’hypersécrétion bronchique afin de faciliter l’expectoration. Elle est aussi connue pour ses propriétés antiseptiques.

À noter, de nombreuses plantes comme la menthe, la lavande, la sauge et le gingembre, contiennent ce terpène et entrent ainsi en concurrence directe avec la pratique du gemmage.

• Le β-pinène

Le β-pinène, comme écrit précédemment, est un isomère de l’α-pinène. Si l’α-pinène a plutôt tendance à dégager une odeur d’aiguilles de sapin, le β-pinène va dégager des odeurs de persil, de basilic ou encore d’aneth. À l’instar de l’α-pinène, la molécule est très utilisée dans les désodorisants et dans les parfums d’intérieur.
Une autre différence avec l’α-pinène est que le β-pinène est employé, en pharmaceutique, comme un traitement d’appoint des affections respiratoires, là où l’α-pinène est plutôt un traitement principal.

• Le 3-carène

Le 3-carène est un monoterpène bicyclique qui dégage une odeur épicée de citron. Allergisant, il est donc à proscrire pour les utilisations en pharmaceutique. Par contre, par ozonolyse, il produit des arômes tels que ceux mis en œuvre dans la synthèse du menthol.

Par ailleurs, le 3-carène est réputé pour ses propriétés insecticides notamment contre certains moustiques, vecteurs de maladies humaines.

Les premiers résultats du projet Gemm-Est

Notre projet Gemm-Est s’intéresse à ces enjeux. Pour l’instant, nous ne sommes pas parvenus à collecter plus de 700 g par arbre et par an de gemme, tout en mettant en évidence une grande variabilité des réponses des arbres (moyenne : 300 g ; gamme : 32 g à 700 g). Nous avons également représenté schématiquement les compositions moyennes des térébenthines obtenues, sous forme de nuage de mots-clés.

Aussi, les expérimentations se poursuivent, en vue d’améliorer :
– les rendements ;
– la compréhension de l’effet du climat annuel et de la durée optimale de la période de gemmage ;
– la technique d’endommagement raisonné de l’arbre ;
– la composition de l’anti-cicatrisant (contenant pour l’instant un acide organique faible) ;
– le choix des arbres selon leur âge, leur grosseur ou encore en fonction de l’altitude et de l’exposition des peuplements forestiers.

La valorisation ultérieure en bois de construction des arbres gemmés durant quelques années semble tout à fait possible.

Concernant les compositions, il s’agira de mettre au point des tests permettant de sélectionner les individus présentant les compositions souhaitées tout en ne fragilisant pas l’arbre.

Enfin, sur la base des premiers résultats biologiques et techniques, une étude préliminaire de faisabilité technico-économique d’une reprise du gemmage du pin sylvestre est en cours.

Francis Colin, coordinateur Gemm-Est