Un nouveau colorant végétal identifié dans un pigment utilisé dans les enluminures du Moyen-Age

De nombreux manuscrits médiévaux sont richement illustrés et plusieurs publications ont porté sur l’étude des pigments utilisés pour leurs enluminures. L’étude rapportée dans l’article concerne la production (selon les techniques développées au Moyen-Age), puis l’analyse chimique et physique poussée d’un pigment bleu d’origine végétale très prisé des enlumineurs. Appelé « folium » ou « turnsole » en anglais, sa composition chimique exacte avait jusque-là fait l’objet de plusieurs études peu concluantes.

La plante concernée est une Euphorbiacée annuelle, Chrozophora tinctoria (L.) A. Juss., dite maurelle ou tournesol des teinturiers, une plante méditerranéenne répandue jusqu’en Afrique du Nord mais également en Asie (Centre et Sud-ouest). Il s’agit d’une espèce ramifiée à port érigé, de 40 cm maximum, couverte d’une fine pilosité qui lui donne un aspect gris-vert, et qui pousse dans des sols secs, plutôt calcaires, et dans des habitats perturbés (friches, bords de parcelles cultivées, etc.). Elle avait également été appelée anciennement « solsequium » (« qui suit le soleil ») parce que ses fleurs suivent la course du soleil, d’où son nom de « tournesol » (turnsole en anglais). On doit noter que « turnsole » est également le nom donné (par analogie ?) aux pigments obtenus à partir de diverses espèces de lichens (par exemple  Roccella tinctoria et Lasallia pustulata ), ce qui a amené certains auteurs à affirmer (à tort) que le bleu des enluminures pouvait partager avec ces lichens les mêmes composants chimiques.

Chrozophora tinctoria (L.) A.Juss. [1824] par Daniel André Mathieu CC-BY-SA

Selon les traitements auxquels il est soumis, le pigment issu de C. tinctoria produit des teintes variant de bleu foncé à violet mais pouvant aller jusqu’au rouge. C’est le pigment à la base du « papier de tournesol » (de couleur variant avec le caractère acide ou basique de la substance en contact) créé par Arnaud de Villeneuve vers 1300. Outre son utilisation artistique, le pigment a aussi été employé comme colorant alimentaire (y compris pour la coloration rouge des croûtes de fromages de Hollande) et pour ses propriétés médicinales, déjà rapportées par Dioscoride. Ses effets anti-inflammatoires ont d’ailleurs été récemment réétudiés.

Pour la préparation du pigment dans le cadre de l’étude, les scientifiques se sont basés sur des recettes tirées de trois livres médiévaux (dont le Liber diversarum arcium, conservé à Montpellier et daté du début du 15ème siècle, mais renfermant des indications probablement déjà compilées au siècle précédent). Les échantillons végétaux ont été récoltés au sud du Portugal dans l’Alentejo, et seuls les fruits matures ou immatures ont été prélevés. Les composés ont ensuite été extraits des parois par macération dans une solution à base de méthanol en tenant compte des indications des manuscrits précisant que les graines ne devaient pas être broyées.

Traditionnellement, les extraits étaient ensuite absorbés sur des fragments de tissus (d’où peut-être le nom de folium), mis ensuite à sécher, puis traités différemment selon la couleur recherchée (par exemple pour la couleur bleue, en les confinant au-dessus de récipients d’urine dont les vapeurs ammoniacales provoquaient une élévation du pH).

Après analyse de l’extrait par diverses méthodes, le chromophore principal a été d’abord rapproché de l’hermidine (incolore, mais bleue sous la forme de quinone) ; cette substance avait été isolée d’une autre Euphorbiacée, Mercurialis perennis, plutôt connue pour son usage médicinal mais qui peut donc aussi produire un extrait bleu dont la couleur est cependant très instable. La molécule présente dans C. tinctoralis a été finalement identifiée comme un dimère glycosylé de l’hermidine, un composé hydrosoluble, stable cette fois-ci, mais jusque-là inconnu et nommé par les auteurs chrozophoridine.

Les auteurs de l’étude ont pu ensuite caractériser précisément cette nouvelle molécule. La chrozophoridine – qui ne fait pas partie des anthocyanes (généralement responsables de la couleur bleue chez les fleurs et les fruits) et n’est pas non plus apparentée à l’indigo qui est la couleur bleue la plus stable du règne végétal- va dorénavant pouvoir être clairement identifiée en tant que telle dans les différentes œuvres d’art.

Les auteurs attribuent entre autre le succès de leur recherche au fait que leur équipe était pluridisciplinaire, comprenant à la fois des chimistes spécialisés dans l’étude des pigments naturels, des spécialistes de la préservation des manuscrits engagés dans la reproduction des pigments médiévaux et un botaniste spécialiste de la flore du Portugal. Les futurs travaux sur la nouvelle molécule pourront amener de précieux éléments, notamment pour une conservation optimale des manuscrits.

Source : A 1000-year-old mystery solved: Unlocking the molecular structure for the medieval blue from Chrozophora tinctoria, also known as folium. P. Nabais et al, Science Advances 17 Apr 2020: Vol. 6, no. 16, eaaz7772 DOI: 10.1126/sciadv.aaz7772

Traduction/adaptation par Ph. CHATELET

15 commentaires

  1. Vous venez de découvrir l’eau tiède!
    Faites un tour sur l’encyclopédie de d’Alembert( publiée entre 17751 et 1772) au chapitre Tournesol: vous y trouverez la technique employée par les habitants de Grand Gallargues (entre Montpellier et Nîmes) pour l’extraction du colorant qui était, jusqu’au milieu du XIX° siècle largement exporté pour différents usages;
    Vous trouverez dans le Mesnagier de Paris (XIV°)une recette de cuisine d’une gelée bleue. Le célèbre Taillevand quant à lui donne une recette de potage rose. Enfin la hollande était grand consommateur pour colorer leur édam national.
    Vous souvenez-vous des cours de chimie? vous avez sans doute utilisé du papier de tournesol pour déterminer si un liquide était basique ou acide.
    Tout cela à base d’urine humaine et de la plante broyé dans les moulins à huile du coin puis on en imprégnait de vieux chiffons que l’on mettait a sécher sur du fumier en cours de décomposition( L’ammoniac dégagé révélait le colorant).
    La plante s’appelle localement la Maurelle , elle était connue sous le nom de Héliotropium par Théophraste (300 avant JC), Helotropium tricocum par Pline l’ancien( mort dans l’explosion de Vésuve). Plus tard on la désignera sous le vocable de tournesol.
    Si ce sujet vous intéresse je puis vous donner mes sources
    Autre sottise de l’article: l’origine du nom folium n’a rien à voir avec les textile utilisé: au moyen âge les morceau de textile s’appelaient « drapeau ». On parlait encore au XIX° des drapeaux pour les textiles imprégnés du colorant ou, en langage local des « païres.

    1. Merci pour ces informations. C’est très intéressant.

      Je ne sais pas s’ils ont découvert l’eau tiède… mais aujourd’hui la recherche c’est ça! :
      IL FAUT PUBLIER!!!

      et c’est comme ça que l’argent tombe pour continuer ses recherches.
      Quel monde dégragé!
      et en passant je salue ces chercheurs courageux et passionnés

    2. Ce qu’ils ont découvert c’est la molécule, le pigment, sa formule chimique, sa structure.

    3. Monsieur Ziegler, vos connaissances vous honorent, mais votre suffisance et votre dédain pas du tout. Quant au papier tournesol, il est bel et bien évoqué dans l’article. Lisez jusqu’au bout.

  2. Jean-Marie Galmiche a pubié un livre en deux tomes sur la maurelle. Malheureusement, ce livre n’est guère disponible qu’à la bibliothèque de … Gallargues ! Ce qui est étonnant, c’est la localisation de cette production dans une seule commune.

    Ce ne sont pas les fleurs, mais toute la plante qui se tourne vers le soleil, comme le montrent les photos de Jean-Marie Galmiche.

    Par contre, si le colorant était fixé sur des « drapeaux » en français, ces drapeaux étaient appelés « folium » en latin, me semble-t-il.

    Vous trouverez mes sources (dont Dioscoride, l’encyclopédie de Diderot / d’Alembert et celle de Pancoucke, la Maison rustique…) dans la page Chrozophora tinctoria de Pl@ntUse. Si vous en avez d’autres, cela m’intéresse.

  3. Je pensais que la saison n’était pas assez avancée pour une première éclosion de Trolle (Trollius europeus L.), mais avec le changement climatique….
    Permettez-moi tout d’abord de préciser que le principe du projet « traductions » est (était?) de faciliter l’accès à des informations non publiées en français à des lecteurs ne maitrisant pas (ou pas suffisamment) la langue originale. Il n’a jamais été envisagé que ce soit l’occasion (a fortiori une obligation) pour le traducteur de publier un article exhaustif sur le sujet. Par contre, on s’attend effectivement à ce que des commentateurs avec des informations (non triviales) liées au sujet de l’article en fassent état, de telle façon à partager leurs connaissances qui sont souvent peu ou pas disponibles autrement (je regrette n’avoir pas consulté l’article de Michel sur le sujet, mais encore une fois, ce n’était pas le but visé…).
    Je serais réellement désolé si ma traduction avait réellement pu laisser penser, même au travers d’une lecture très rapide, que les auteurs de l’article original avaient revendiqué la découverte du pouvoir colorant de la maurelle. De plus, même si au cours de la rédaction de la traduction, j’avais pris connaissance de la production de ce colorant jusqu’au milieu du 19ème siècle à Gallargues-le-Montueux (Gard) et de la description de la technique dans l’Encyclopédie, je n’en ai pas fait état dans la traduction, dans la mesure où les auteurs de l’article original n’en faisaient pas mention non plus ; on ne peut d’ailleurs guère le leur reprocher, car, s’intéressant aux couleurs des enluminures, ils se sont attaché à reproduire au mieux les techniques utilisées au Moyen-Age, et non celles plus tardives et probablement modifiées décrites dans l’Encyclopédie. On sait bien que le mode d’extraction d’une substance notamment végétale revêt une grande importance, différents protocoles pouvant résulter dans l’isolation d’une ou plusieurs substances sous des formes chimiques différentes (oxydation, formation de complexes…) qui peuvent retentir sur leurs propriétés chimiques et physiques (optiques en l’occurrence), etc…
    J’ai été ravi que le premier commentateur donne sa caution à des éléments présents dans les deux articles (original et adaptation), à savoir le fait que la plante était bien appelée Maurelle (en fait seulement dans la traduction), que l’ammoniac était utilisé pour révéler le colorant (en fait la couleur bleue du colorant), et que la substance était utilisée pour colorer des fromages de Hollande.
    En ce qui concerne le terme « folium », j’avais avancé une explication sur l’étymologie du terme (avec précaution, mais apparemment pas assez…). Il s’agit typiquement d’une situation dans laquelle on s’attend à ce qu’un ou plusieurs commentateurs interviennent (avec l’érudition, la courtoisie et le tact que l’on connait de l’immense majorité des utilisateurs de Tela) en faisant état de la véritable étymologie ou tout au moins de pistes sérieuses à confirmer…
    Devant l’absence de réponse précise sur cette étymologie, j’ai trouvé cette référence-très bien documentée et riche d’information- tirée de la revue « Archéologie médiévale » (Editions du CNRS) et consacrée au « folium » des enlumineurs dans laquelle l’origine du terme est abordée, également avec précaution. L’auteur précise que les morceaux de tissus teints étaient conservés jusqu’à leur utilisation entre des feuilles de livres, d’où selon lui le terme « folium »…
    https://www.persee.fr/doc/arcme_0153-9337_1996_num_26_1_883
    Les esprits curieux de sémantique pourront se demander comment les teinturiers dénommaient les « drapeaux » qu’ils produisaient avant que le mot n’apparaisse en français (première occurrence dans le sens de « langes » au 13ème siècle selon le TLFI, précédé du mot « drapel » « morceau de tissu, chiffon », attesté depuis le 12ème) alors que le « folium » était déjà utilisé au 9ème siècle…
    En tout cas, j’ai bien hâte de trouver un nouvel article à traduire susceptible d’intéresser la communauté de Tela….

    1. Cher Philippe,

      Tu as raison de rappeler que la tâche à laquelle tu t’es attelé est de traduire, et non pas de rédiger un nouvel article. Le premier commentateur s’est simplement trompé de cible.

      Quant à l’origine du terme folium, je demanderai à Dominique Cardon, spécialiste des teintures végétales.

      En tout cas, continue à nous dénicher ce genre d’article intéressant.

    2. Bonsoir Michel,

      merci pour tes encouragements, la difficulté (réelle) est d’identifier des articles de portée suffisamment générale pour intéresser un nombre suffisant de lecteurs.
      Du coup, l’étymologie de « folium » me titille aussi quelque peu, ce serait donc particulièrement intéressant si nous avions une explication ou des pistes sérieuses…
      Je tire de l’article une conclusion accessoire qui est que « tournesol » a manifestement désigné au cours des âges des plantes /substances complètement différentes et que ceci devrait être pris en compte dans les analyses/commentaires actuels…
      Très bonne soirée

  4. On retrouve encore des vestiges des anciennes cultures de Chorosphora tinctoria à proximité des lieux où cette plante était cultivée. Je n’ai jamais herborisé dans le Gard mais j’ai trouvé la plante en 1999 soit en Crau, soit sur la colline de Leucate dans les Pyrénées orientales.

    De même pour le Pastel Isatis tinctoria dont je connais une station relictuelle, accessible seulement en descendant en rappel, sur une falaise dominant la Loire. Cette plante est aujourd’hui rare en Loire moyenne où elle devait être autrefois cultivée.

    Au cours de nos herborisations, on peut encore aujourd’hui retrouver des vestiges de cultures du 19ème siècle.

    SILENE, la base de données du CBN med n’est pas accessible au simple utilisateur occasionnel, il est nécessaire d’être adhérent, je ne connais pas la répartition actuelle de Chrosophora tinctoria.

    Peut-être qu’on peut d’ores et déjà avoir une idée de l’aire de culture de cette plante au 19ème siècle à travers les stations actuelles de la plante.

    Sa culture n’était, à n’en pas douter, pas limitée au département du Gard.

    Je vous conseille ce livre qui m’a été recommandé par un libraire de Tours et qui se vend, parait-il, comme des petits pains.

    Parce que les auteurs ont su se montrer concis et aller à l’essentiel, c’est-à-dire éviter de produire des livres qui pèsent 10 kilos !

    ZOHARI Daniel, HOPF Maria, WEISS Ehud
    La domestication des plantes
    essai d’écologie historique
    Actes Sud / Errance

    en 2018, réédition de ce livre paru en français en 2012

    Traduit par Michel CHAUVET

    1. Je suis heureux d’apprendre que le livre de Zohary et al. se vend comme des petits pains. C’est une référence, et c’est pourquoi je l’ai traduit, mais c’est quand-même un livre très technique.
      Un détail : c’est la version anglaise qui est parue en 2012, et la traduction en 2018.

  5. Merci pour cette précision. En région Centre, Tours est la seule ville avec un marché suffisamment développé pour que puissent coexister des librairies spécialisées (une librairie naturaliste, une librairie scientifique au sens large, une librairie en sciences humaines), avec une grosse librairie généraliste.

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