Caractérisation moléculaire de baumes de momies humaines d'Egypte ancienne

par Elodie Mezzatesta

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Carole Mathe et de Catherine Vieillescazes.

Le président du jury était Nathalie Dupuy.

Le jury était composé de Nathalie Dupuy, Pierre Adam, Ludovic Bellot-Gurlet, Valérie Tomao.

Les rapporteurs étaient Pierre Adam, Ludovic Bellot-Gurlet.


  • Résumé

    Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet scientifique HELYCOM (Human Egyptian LYonCOnfluences Mummies) dans le Labex Archimede, mené par une équipe de recherche interdisciplinaire. Ici, l'objectif est de caractériser et d'identifier la nature des éléments chimiques présents dans la constitution des baumes de momification issus de 10 momies entières et 33 têtes de momies d'Égypte ancienne. Les individus proviennent de la collection égyptienne et d’ostéologie du Musée des Confluences à Lyon et ils n’avaient jamais été étudiés jusqu’alors. Étant donné la grande variété de substances naturelles pouvant être utilisée dans la formulation des baumes, différentes techniques d'analyse, chacune fournissant des informations complémentaires, ont été employées telles que l'infrarouge à transformée de Fourier (IR-TF) et la chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (CPG-SM).L’étude par spectroscopie infrarouge a été effectuée sur les 61 échantillons de baumes de momies permettant de caractériser les différentes familles chimiques présentes. Compte-tenu du nombre conséquent de prélèvements étudiés, des analyses statistiques ont été réalisées par Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) afin de les regrouper en cluster et ainsi pouvoir les comparer entre eux du point de vue de leur composition chimique. Préalablement aux analyses chromatographiques, une étape d’extraction a été élaborée via l’utilisation conventionnelle d’un solvant. De plus, afin de parfaire l’identification moléculaire, la mise au point d’un nouveau protocole d'extraction en phase solide a été développée et optimisée avec succès. L’ensemble de cette étude a permis de caractériser différentes compositions de baumes associées à diverses formulations et états d’altération et/ou de dégradation. Huile végétale, graisse animale, cire d’abeille, résines di- et triterpéniques, bitume, correspondent à l’ensemble des substances identifiées. Une interprétation des procédés d’altération et de dégradation des molécules diterpéniques a été menée en Analyses en Composantes Principales (ACP).

  • Titre traduit

    Molecular caracterisation of Humans mummies balms from Ancient Egypt


  • Résumé

    This PhD work is part of HELYCOM (Human Egyptian LYon COnfluences Mummies) scientificproject as part of Archimedes Labex, led by an interdisciplinary research team. The presentobjective is to characterize and identify the nature of chemical elements present in mummificationbalms from 10 whole mummies and 33 mummies heads from ancient Egypt. The individuals comefrom the Egyptian collection of the Musée des Confluences in Lyon and they have never beenstudied before.Given the wide variety of natural substances that can be used in the formulation of balms,different analytical techniques, each providing complementary information, were used such asFourier Transform Infrared (FT-IR) and Gas Chromatography Coupled to Mass Spectrometry (GCMS).The infrared spectroscopy study was carried out on 61 mummy balm samples to characterize thedifferent chemical families present. Given the large number of samples studied, statistical analyseswere carried out by Agglomerative Hierarchical Clustering (AHC) in order to group them intoclusters and thus to compare them with each other in terms of their chemical composition. Priorto the chromatographic analyses, an extraction step was developed using a conventional solvent.In addition, in order to perform molecular identification, the development of a novel solid phaseextraction protocol has been successfully developed and optimized. The whole of this study haspermitted to characterize different balm compositions associated with different formulations andstates of alteration and/or degradation. Plant oil, animal fat, beeswax, di- and triterpenic resins,bitumen, correspond to all the identified substances. An interpretation of the alteration anddegradation processes of diterpenic molecules was carried out in Principal Component Analysis(PCA).


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