Brevet FR2722990A1 — publié le 19960202

PROCEDE DE PRODUCTION DE SUBSTANCES BIOMINERALES A USAGE THERAPEUTIQUE ET SUBSTANCES OBTENUES PAR UN TEL PROCEDE La présente invention concerne un procédé de production biologique de substances naturelles biominérales d'origine animale et/ou végétale et destinées à des usages thérapeutiques médicaux et/ou paramédicaux ainsi que les substances obtenues par ce procédé. On connaît des procédés de production de drogues végétales consistant à cueillir et/ou récolter des plantes naturelles et/ou à cultiver des espèces largement commercialisées. Cependant, les produits ainsi obtenus sont soumis aux aléas de la nature comme toute activité agricole et/ou horticole de la production à la conservation et préparation du produit. De surcroît, le stock des productions soumises à de telles variabilités doit presque toujours être renouvelé chaque année. Par ailleurs, on connaît depuis longtemps l'existence de nombreux composés de nature minéralogique variée et souvent complexe (calcique ou silicique par exemple), visibles à l'état figuré dans les cellules ou d'origine cellulaire. I1 s'agit de sels ou de composés chimiquement complexes souvent considérés comme des déchets de la vie cellulaire que l'organisme ne réemploie pas. La présence de ces substances est généralement expliquée par le fait que l'organisme les absorbe en quantités supérieures à ses besoins et qutil se débarrasse du surplus sous forme cristallisée lors de réactions purement physicochimiques. Parmi les exemples les plus connus de substances produites par des végétaux, on peut citer - la gentianistérine qui est une phytostérine présente sous forme d'aiguilles, contenue dans les cellules de la racine des Gentianes (famille des Gentianacées); - le calcium, potassium, magnésium, silice, fer et chlore contenus dans la Garance (famille des Rubiacées); - la navelrine extraite des feuilles de pervenche de Madagascar et modifiée par hémi-synthèse; - le taxotère à base de feuilles d'If... Les principes extraits des plantes médicinales et/ou aromatiques ne représentent pas d'une manière exacte les propriétés médicamenteuses de la drogue: par exemple les solanées mydriatiques, l'opium, le quinquina, la coca, le kola, la digitale, les strophantus, dérivés anthraquinoniques, etc. possèdent comme on le sait une action globale différente de l'atropine, de la morphine, de la quinine, de la cocaïne, de la caféine, des digitalines ou strophantines, de l'emodine, etc. I1 est souvent impossible d'extraire des matières premières végétales, des sucs voire même des produits complexes définis avec plus de précision, représentatifs de leur principe actif. La présente invention remédie à ces inconvénients et propose un procédé de production biologique de substances minérales à usage médical et/ou para-médical, indépendantes des changements de l'environnement naturel extérieur, permettant des dosages médicaux et/ou paramédicaux précis, permettant chacune ou en association de subvenir à des carences nutritionnelles et/ou pathologiques et permettant encore des traitements médicaux notamment phytothérapiques. Le procédé est caractérisé par les étapes consistant à: - préparer une base comprenant une quantité prédéterminée d'un matériau minéral, synthétisé dans la nature ou industriellement par au moins une ou partie de structure vivante appartenant au règne végétal et/ou animal. - traiter éventuellement ladite base de façon à la transformer en une matière minérale inactivée et de texture prédéfinie en fonction d'un usage médical et/ou para-médical déterminé. L'invention prévoit l'usage de toute structure vivante à pouvoir pétrifiant. Par "structure vivante" minéralisatrice, minéralisée ou minéralisable, il faut comprendre toute structure cellulaire ou d'origine cellulaire (végétale, animale ou micro-organique), vivante et/ou résultant de la vie et/ou des composés d'origine biologique, cristallisés ou non, tels des enzymes, hormones, protéines, ADN, etc. Par "matière inactivée", il faut comprendre matière conforme à l'invention et dénuée de toute activité biologique et/ou biominéralisatrice notamment de toute activité microbiologique pathogène. Le terme minéral doit être compris au sens large, à savoir comme incluant dans sa composition un minéral. Mais d'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'exemples de sa mise en pratique et qui sont expliqués ci-après. Le procédé de fabrication ou obtention d'une matière ou composition minérale inactivée à usage extemporané comprend principalement deux étapes. La première consiste à préparer une base comprenant une quantité prédéterminée d'un matériau minéral synthétisé par au moins une ou partie de structure vivante sélectionnée parmi le règne végétal, animal et/ou les micro-organismes. La classification ci-après donne des exemples non limitatifs de structures vivantes aptes à être sélectionnées pour l'application de l'invention. Dans le règne végétal, on peut avoir recours tout aussi bien à des végétaux supérieurs dicotylédones, monocotylédones qu'à des végétaux inférieurs thallophytiques ou microorganiques. a) - Parmi les Dicotylédones: - les cellules de l'ordre des Daucales, famille des Araliacées, genre Hedera dont Hedera helix; - les cellules de l'ordre des Arales, genre Rhaphidophora,espèce Syngonium podophyllum (Schott) "albolineatum", espèces Syngonium auritum syn. Philodendron trifolium et espèce Syngonium hastifolium; - les cellules de l'ordre des Solanales, famille des bignoniacées, espèce Catalpa bignonioidées. De surcroît, toute cellule végétale, même celle qui serait peu symbiotique est susceptible par le procédé de l'invention d'être minéralisée et/ou surminéralisée si on la met en contact avec de tels micro-organismes minéralisateurs. C'est le cas des cellules précitées, mais aussi de toutes cellules végétales issues par exemple de broussailles sous forme de copeaux, de sciures et qui par ce procédé se pétrifient, c'est-à-dire se transforment en substrat pétrifié, carbonaté et/ou silico-carbonaté. b) - Parmi les Monocotylédones: - les cellules de l'ordre des Pandarales dont celles de la famille des Typhacées; - les cellules de graminées dont celles des Lemnacées. c) - Parmi les fougères: Les épidermes chez Equisetum arvense (Prêle commune)sont le théâtre de productions minérales de silice souvent considérées comme des concrétions, issues de sécrétions membranaires épidermiques alors que s'y trouvent impliquées des bactéries en périphérie et/ou dans les cellules d'Equisetum arvense. Celles-ci expliquent les dépôts de silice intra et/ou extra-cellulaires. d) - Parmi les algues: Des masses biominérales résultant de la multiplication et de l'accumulation du frustules d'algues de façon naturelle ou industrielle sont applicables à l'invention. Par exemple: - les Rhodophytes avec principalement les Némalionales, les Solénoporacées et les Corallinacées (comportant les Lithothamnium, les Mélobésiées); - les Chromophytes qui réunissent notamment les Chromophycées et surtout les Diatomophycées aux productions siliceuses. - les Chlorophytes avec les Siphonales (comportant les Codiacées dont Halimeda), les Dacycladales (comportant les dacycladacées dont Acétabularia); - les Cyanophytes avec les Porostromata et les Spongiostroma dont Rivularia Oscillatoria Phormidium Chroococcus et Gléocapsa sont aptes à être sélectionnés. e) - Parmi les Lichens: La masse biominérale peut aussi résulter de la culture d'une association végétale tripartite de type lichénique. Les Lichens sont des associations végétales composites. L'association dite à bénéfice réciproque se compose d'un champignon, d'une algue et de bactéries minéralisantes, dites bactéries symbiotes, semblables à celles visées précédemment. Ces bactéries contribuent à des incrustations minérales complexes et pigmentées au sein du mycélium. f) - Parmi les champignons et leurs spores; g) - Parmi les micro-organismes: virus ou bactéries dont bacillus mégathérium, pseudomonas fluorescens,pseudomonas maltophilia, pseudomonas putida, buttauxiella agrestis rhodococcus, serratia marescens. Le procédé est utilisable avec des micro-organismes aptes à fixer du calcium, calcium magnésien, magnésium, phosphore, aluminium, manganèse, fer, silice ou d'autres substances intervenant à doses infinitésimales. Ces micro-organismes sont largement répandus dans la nature. La structure vivante peut aussi être un animal ou une partie d'animal telle que cellule, tissu et/ou organe choisi parmi les protozoaires ou les métazoaires invertébrés tels les spongiaires, les lamellibranches et les échinodermes ou encore parmi les vertébrés. De préférence, l'étape de préparation de la base comporte une phase consistant à cultiver la structure vivante précitée durant la période et dans un milieu tels qu'au moins une partie dite biomasse minérale" dudit matériau est alors produite ou synthétisée par cette structure. A titre d'exemple, l'une ou plusieurs des structures vivantes correspondant aux minéraux et/ou aux roches ciaprès peuvent être sélectionnées conformément à l'invention: Cellule de Hedera helix Oxalate de calcium / Calcaire Cellule de Ficus élastica Carbonate de calcium / Calcaire ulule d'Equisetum Silice / Opaline / Bois silicifié / Grès Cellule de Graminées Silice / Opaline / Bois silicifié / Grès Cellule de Typhacées Silice / Opaline / Bois silicifié / Grès Champignon Ascomycète Dipicolinate de calcium / Calcaire Cellule de Pectascinacées Carbonate de calcium / Calcaire Algue Chromophyte Silice / Diatomite Algue Rhodophyte Carbonate de calcium / Calcaire / Travertin Algue Chlorophyte Carbonate de calcium / Calcaire / Travertin Algue Cyanophyte Carbonate de calcium / Calcaire / Travertin Mollusque Lamellibranche Carbonate de calcium / Calcaire / Grès coquilliers La première étape de préparation a pour but d'obtenir une base minérale c'est-à-dire un produit intermédiaire. De préférence, l'étape de préparation de la base comporte une phase consistant à cultiver la structure vivante précitée durant une période et dans un milieu tels qu'au moins une partie dite biomasse minérale du dit matériau est alors produite ou synthétisée par cette structure en utilisant par exemple le milieu de culture suivant: - eau distillée 1 000 g - nitrate de calcium 0,71 g - nitrate de potassium 0,568 g - sulfate de magnésium 0,284 g - phosphate d'ammonium 0,142 g - chlorure ferrique 0,112 g - iodure de potassium 0,0028 g - acide borique 0,0005 g - sulfate de zinc 0,0005 g - sulfate de manganèse 0,0005 g mais d'autres milieux sont envisageables. Il en va de même si la structure vivante est un animal ou partie d'animal. Les biomasses minérales sont susceptibles d'étire obtenues par culture in vitro des cellules, tissus et/ou organes impliqués dans les biosynthèses minérales du règne animal mais aussi par recours à des productions naturelles. Selon les cas, la structure sélectionnée est cultivée notamment in vivo, en terre, sur couche riche en matière organique, par hydroponie, en boite de Pétri, par élevage en batterie, sur pieds ou pisciculture, ou dans un réacteur tel que fermenteur. Ainsi, les microorganismes sont cultivables de façon abondante dans des fermenteurs industriels du commerce, et notamment des ultrafermenteurs à filtrage tangentiel, qui permettent d'obtenir une production en continu. La structure est également susceptible d'être cultivée dans un milieu nutritif approprié connu de l'homme de l'art tel que liquide de Knopp, solution d'Earle, Hanks, milieu dit "199", milieu de Sabouraud, milieu MEM-Eagle ou analogues. Une ou plusieurs structures vivantes compatibles peuvent être cultivées ou sein d'un même milieu, éventuellement avec au moins une autre structure compatible d'origine végétale, animale, et/ou micro-organique. De manière avantageuse, les sels synthétisés dans l'organisme, décrits plus haut comme les déchets de la vie cellulaire que l'organisme ne remploie pas, ne résultent pas de simples réactions physico-chimiques et des micro-organismes minéralisateurs sont fréquemment impliqués dans ces dépôts de cellules végétales. Ces micro-organismes minéralisateurs peuvent être multipliés à l'intérieur de ces cellules ou en être extraits et multipliés in vitro en mono ou pluricouches constituant alors de véritables tissus, ou sous forme d'agrégats polymorphes. La seconde étape consiste à traiter ladite base après sa surminéralisation de façon à la transformer en une matière minérale inactivée de texture prédéfinie en fonction de l'usage thérapeutique. En cas de production de biomasse à partir d'une structure vivante, l'étape du traitement peut comprendre une phase d'inactivation de la structure vivante. Par inactivation, il faut comprendre obtention de matière inactivée à partir de la structure vivante ("matière inactivée" et "structure vivante") ayant été définis auparavant. Cette phase d'inactivation peut être effectuée par adjonction d'un sel. La biomasse est stabilisée, c'est-à-dire inactivée de façon que tout développement cellulaire soit interrompu. Un tel résultat peut être obtenu par ajout dans des proportions convenables de substances ayant des effets analogues sur la structure vivante retenue. D'autres méthodes d'inactivation peuvent être employées, seules ou en complément, dont l'irradiation et l'élévation à haute température (température supérieure à celle que la structure vivante apporte) . Une phase de malaxage peut être exécutée au moins en partie simultanément à une autre phase du procédé et notamment lors de l'inactivation. On peut recourir à la phase d'inactivation lors de l'élaboration du produit. L'étape de préparation de la base peut comporter une phase consistant à récolter ou collecter la structure vivante et l'incorporer à la base dans des proportions telles que cet apport constitue au moins une partie du produit minéral final. Le matériau minéral ainsi récolté et/ou collecté peut être de nature variée : carbonatée, siliceuse, saline, fluorée, barytée, carbonée, ferromanganique, sous forme de dépôt, concrétionnement actuel et/ou fossile et peut être incorporé à la base soit lors de l'étape de préparation, soit lors de l'étape de traitement. Par ailleurs, la structure vivante est choisie pour que sa substance biominérale associée contienne au moins l'un des constituants suivants : précipités calciques, siliciques, fluorés, ferrugineux et autres ou contienne au moins un constituant minéralogique carbonaté, siliceux, séléniteux ou analogues. De nombreuses autres sources nouvelles de biominéralisation sont utilisables conformément à l'invention. Durant une phase possible du procédé, au moins l'une parmi la biomasse, la base, la substance biominérale précitée est fragmentée lors de l'étape de préparation, et éventuellement lors de l'étape de traitement inactivant. Par exemple, si lors de la culture d'une structure vivante, on obtient des empilements minéraux et/ou stratifiés, qu'on peut éventuellement morceler pour leur emploi au sein de la base. De même, si une partie ou la totalité de la substance biominérale résulte d'une collecte, elle peut être broyée ou fragmentée. La phase de fragmentation est effectuée jusqu'à obtention d'une texture ou malléabilité déterminée: la fragmentation a pour but d'obtenir une substance de préférence avec une granulométrie donnée. La fragmentation est au moins partiellement effectuée par dislocation à l'aide d'ultrasons et/ou de moyens physicochimiques, tels qu'adjonction d'additifs, traitement cryogénique et/ou thermique, broyage ou variation de pression. Dans ce cas, l'une des phases du procédé consiste à élaborer une suspension de la biomasse ou du matériau fragmenté précité dans un liquide, de préférence aqueux, pour pulvérisation ou application par un tout autre moyen. Ce liquide peut entrer dans la composition de l'un des milieux de culture précités. Il est possible d'incorporer lors d'une phase du procédé au moins l'un parmi le milieu de culture, la biomasse, le matériau, la base et la matière minérale, une substance colorante de nuance prédéterminée. Cette substance est éventuellement un élément de la biomasse. Une étape de préparation et/ou de traitement peut consister à incorporer à l'un au moins parmi la biomasse, le milieu, le matériau, la base et la matière minérale un agent de cohésion ou texture. Cet agent est de préférence un liant, notamment, métallique tel que calcium, magnésium, silicium, baryum, sodium, fluor, aluminium, fer, manganèse, zinc ou organique tel que collagène, muco-polysaccharide et composé polycellulosique. Cet agent fait éventuellement office de composé d'inactivation dans le cas d'une base comportant une structure vivante cultivée ou collectée. Avantageusement, les proportions et la composition de l'agent de cohésion et/ou de texture précité sont choisies pour que la matière finale présente une spécificité prédéterminée. Durant l'une des phases ou étapes du procédé, un additif, par exemple moussant, effervescent, fibreux, supplément aromatique, odorant, ou analogue, peut être incorporé à la base et/ou à la matière minérale précitées. Par ailleurs, le procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une phase de déshydratation au moins partielle d'un ou plusieurs composants de la base et/ou de la matière minérale précitées. Cette phase de déshydratation peut être au moins partiellement effectuée par filtrage, irradiation, centrifugation, traitement thermique et/ou cryogénique. I1 est envisageable, suivant le procédé que les phases d'inactivation, déshydratation et fragmentation soient au moins partiellement effectuées simultanément. L'étape de traitement peut comprendre une phase de conditionnement dans un emballage approprié de la matière minérale qui constitue un produit fini. Un exemple de déroulement des phases du procédé peut être envisagé comme suit : la base est constituée par une biomasse obtenue par culture in vitro d'un microorganisme minéralisateur en présence de cellules végétales issues d'une plante médicinale. La suspension biominérale obtenue est séchée, et le mélange est alors malaxé et subit un apport de sels d'inactivation, l'ensemble constituant une poudre de composition adaptée à la demande. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation ci-dessus mais comprend tous les équivalents et combinaisons selon les revendications qui suivent. Ainsi le produit et la substance finale peuvent être une gélule, un comprimé, un granulé, un aérosol, une suspension, un soluté. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication ou obtention d'une matière ou composition minérale, caractérisé par les étapes consistant à: - préparer une base comprenant une quantité prédéterminée d'un matériau minéral synthétisé par au moins une ou partie de structure vivante appartenant au règne végétal et/ou animal. - traiter éventuellement ladite base de façon à la transformer en une matière minérale inactivée et de texture prédéfinie en fonction d'un usage médical et/ou para-médical déterminé. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de préparation de la base comporte une phase consistant à cultiver la structure vivante précitée durant une période et dans un milieu tels qu'au moins une partie dite "biomasse" dudit matériau est alors produite ou synthétisée par cette structure. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de traitement comprend une phase d'inactivation de la structure vivante. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une phase de malaxage est exécutée durant l'une des étapes du procédé. 5.- Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite phase d'inactivation est effectuée suivant une ou plusieurs méthodes, seule ou en complément, dont l'adjonction de sels, l'irradiation, la déshydratation, et/ou l'élévation à haute température. 6.- Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la phase de malaxage est effectuée au moins en partie simultanément à une autre phase du procédé, et notamment inactivation. 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure vivante est un végétal ou partie d'un végétal telle que cellule, tissu ou organe tel qu'un végétal supérieur monocotylédone ou dicotylédone, une algue, un champignon ou encore un lichen. 8.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure vivante comprend un animal ou partie d'animal telle que cellule, tissu ou organe choisi notamment parmi les protozoaires ou métazoaires invertébrés ou les vertébrés. 9.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure vivante comprend un micro-organisme tel que virus, bactérie telle bacillus mégathérium, pseudomonas fluorescens, maltophilia, pseudomonas putida, buttauxiella agrestis, rhodococcus serretia marcescens. 10.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs structures vivantes compatibles peuvent être cultivées au sein d' un même milieu avec éventuellement au moins une autre structure compatible d'origine végétale, animale et/ou micro organique. 51.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure est cultivée dans un milieu nutritif approprié connu de l'homme de l'art in vivo, en terre, par hydroponie, en boîte de Pétri, sur couche riche en matière organique, dans un réacteur tel que fermenteur ou encore par élevage sur pieds ou pisciculture. 12.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de préparation de la base comporte une phase consistant à récolter ou collecter la structure vivante précitée et à 1 incorporer à la base dans des proportions telles que cet apport constitue au moins une partie du matériau minéral requis. 13.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de préparation et/ou de traitement comprend une phase consistant à récolter et/ou collecter le matériau minéral carbonaté ou autre sous forme par exemple de dépôt, concrétionnement actuel et/ou fossile et de l'incorporer à la base. 14.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure vivante est sélectionnée pour que la matière minérale contienne au moins l'un des constituants suivants: précipités calciques, siliciques, fluorés, barytés, ferrugineux et autres. 15.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une phase durant laquelle au moins l'un parmi la biomasse, la base, le matériau et/ou la matière minérale précitée est fragmenté lors de l'étape de préparation et/ou lors de l'étape de traitement jusqu'à obtention d'une structure ou malléabilité déterminée. 16.- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la phase de fragmentation précitée est au moins partiellement effectuée par dislocation à l'aide d'ultrasons et/ou par des moyens physico-chimiques tels qu'adjonction d'additifs, traitement cryogénique et/ou thermique, broyage ou variation de pression. 17.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase consistant à élaborer une suspens ion de la biomasse ou du matériau fragmenté précité dans un liquide, de préférence aqueux. 18.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une phase consiste à incorporer une substance colorante de nuance prédéterminée au moins à l'un parmi le milieu de culture, la biomasse, le matériau, la base et la matière minérale. 19.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une phase de l'étape de préparation et/ou de traitement consiste à incorporer un agent de cohésion ou texture à l'un au moins parmi la biomasse,le milieu, le matériau, la base et la matière minérale pour que la matière finale présente une structure prédéterminée. 20.- Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit agent de cohésion ou texture comprend de préférence une substance notamment métallique telle que calcium, magnésium, silicium, baryum, sodium, fluor, aluminium, fer, manganèse, zinc ou organique tel que collagène, muco-polysaccharide, et composé polycellulosique. 21.- Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une phase de déshydratation au moins partielle d'un ou plusieurs composants de la base et/ou de la matière minérale précitées au moins partiellement effectuée par filtrage, centrifugation, irradiation, traitement thermique et/ou cryogénique. 22.- Procédé selon l'une des revendications 15 à 21 caractérisé en ce que plusieurs des phases telles qu'inactivation, déshydratation et fragmentation sont au moins partiellement effectuées simultanément. 23.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que durant l'une des phases ou étapes du procédé,un additif par exemple moussant, effervescent, fibreux, agglomérant, aromatique, odorant ou analogue est incorporé à la base et/ou à la matière minérale précitée. 24.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de traitement comprend une phase de conditionnement dans un emballage approprié notamment aérosol, de la matière minérale qui constitue un produit fini. 25.- Matière ou composition minérale inactivée à usage extemporané obtenue suivant le procédé selon l'une des revendications précédentes. 26.- Matière ou composition minérale inactivée à usage extemporané et comprenant au moins un matériau minéral synthétisé par une ou partie de structure vivante cultivée et/ou collectée, ce matériau ayant ensuite subi un traitement d'inactivation et de texturation de ladite structure. 27.- Matière selon l'une des revendications 25 ou 26, caractérisée en ce qu'elle est sous forme solide, cristallisée, pulvérulente, granuleuse, fluide, gazeuse ou liquide.