Caractérisation physicochimique de la microcristalline de cellulose dérivée du pseudotronc, du pédoncule et des feuilles de bananier en tant qu'excipients comprimables directement

Transformer les déchets agricoles en aide médicamenteuse

Les plants de bananier nourrissent des millions de personnes, mais une fois les fruits récoltés, des montagnes de tiges, de feuilles et de pédoncules sont généralement jetées. Cette étude pose une question simple aux conséquences importantes : ces déchets peuvent‑ils être transformés en un ingrédient propre et fiable pour des médicaments courants comme les comprimés analgésiques ? Ce faisant, les agriculteurs pourraient obtenir un revenu supplémentaire, les fabricants de médicaments réduire leurs coûts, et la pression exercée sur les forêts — qui fournissent aujourd'hui la majeure partie de la cellulose, ingrédient clé des comprimés — pourrait diminuer.

Des champs de bananes à une poudre utile

Plutôt que d'utiliser du bois, les chercheurs se sont concentrés sur trois parties du bananier : les feuilles, le grand « pseudotronc » qui ressemble à un tronc, et le pédoncule, la tige épaisse qui supporte les régimes. Ces parties sont riches en cellulose, une fibre naturelle qui assure la solidité des plantes. L'équipe a collecté ces matériaux en Éthiopie, les a nettoyés et hachés, puis a utilisé un procédé soigneusement ajusté et sans chlore pour éliminer les composants indésirables tels que la lignine et l'hémicellulose. Ce qui restait était une cellulose purifiée et brillante, qu'ils ont ensuite convertie en cellulose microcristalline — connue dans l'industrie sous le sigle MCC — une fine poudre largement utilisée pour lier les comprimés.

Une chimie plus propre pour une chaîne d'approvisionnement plus verte

Beaucoup de méthodes traditionnelles de fabrication de la MCC reposent sur des produits chimiques agressifs, y compris des agents de blanchiment à base de chlore qui peuvent laisser des résidus problématiques et poser des risques environnementaux. En revanche, ce travail a utilisé des mélanges d'acides doux et de peroxyde d'hydrogène, un agent de blanchiment plus respectueux de l'environnement, pour blanchir et purifier les fibres. Un ajustement minutieux de la température, du temps et de la concentration en acide a permis d'obtenir des rendements élevés en MCC : plus des quatre cinquièmes de la cellulose purifiée issue des pseudotroncs et des pédoncules de bananier ont été convertis avec succès en poudre utile. Les tests de laboratoire ont montré que cette MCC issue de bananier présentait une structure et une pureté comparables à celles d'un produit commercial standard, l'Avicel PH‑101.

Mettre la fibre de bananier à l'épreuve du comprimé

Produire une poudre propre ne suffit pas : elle doit aussi fonctionner dans de vrais comprimés. L'équipe a comprimé des comprimés composés uniquement de MCC de bananier et les a comparés à des comprimés fabriqués à partir de MCC commerciale. Ils ont mesuré la dureté, la friabilité (la tendance à s'effriter), la vitesse de désintégration dans l'eau et la vitesse de dissolution d'un médicament test — le paracétamol — et sa mise à disposition. Les comprimés fabriqués à partir de la MCC issue du pseudotronc et du pédoncule étaient suffisamment résistants pour supporter l'emballage et le transport, tout en se désintégrant plus rapidement que les comprimés commerciaux, ce qui favorise une action médicamenteuse plus rapide. Même lorsque le paracétamol représentait une large part du comprimé, les poudres à base de bananier ont produit des comprimés répondant aux normes officielles de qualité dans presque tous les cas testés.

Des performances équivalentes aux ingrédients commerciaux

Pour comprendre pourquoi les poudres dérivées du bananier ont si bien fonctionné, les chercheurs les ont examinées avec plusieurs outils avancés. Des tests par rayons X ont montré que leur structure cristalline interne ressemblait fortement à celle de la MCC commerciale, ce qui est important pour la résistance des comprimés. Des images au microscope électronique ont révélé que les fibres de cellulose avaient été réduites en petites particules en forme de tige, idéales pour se tasser sous pression. Des essais thermiques ont confirmé que le matériau reste stable à des températures élevées, une considération de sécurité importante en production. Globalement, la MCC issue du bananier avait l'apparence et le comportement de la MCC standard, tout en offrant de bonnes propriétés d'écoulement, de compactage et de liaison nécessaires aux machines de compression modernes.

Ce que cela signifie pour les patients et la planète

En termes simples, cette étude montre que les « déchets » laissés dans les bananeraies peuvent être nettoyés et transformés en une poudre de haute qualité pour la fabrication de comprimés, comparable à ce que les industriels achètent aujourd'hui à partir de sources ligneuses. La méthode évite le chlore, réduit l'impact environnemental et tire parti d'une ressource abondante et renouvelable — en particulier dans les pays où la banane est une culture majeure. Si elle est montée en échelle, cette approche pourrait permettre aux agriculteurs d'augmenter leurs revenus, aux fabricants de réduire leurs coûts et alléger la pression sur les forêts, tout en garantissant aux patients des médicaments fiables fabriqués à partir d'un ingrédient qui a commencé sa vie comme tige de bananier.

Citation: Wledesilasse, A., Joseph, N.M., Gabriel, T. et al. Physicochemical characterization of banana pseudostem, peduncle, and leaf-derived microcrystalline cellulose as directly compressible excipients. Sci Rep 16, 7552 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38234-y

Mots-clés: déchets de bananier, microcristalline de cellulose, excipients pour comprimés, pharmacie durable, biomasse agricole