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III. Étudier pour mieux connaître

Analyses organiques de baumes de momies provenant du site d’Antinoé

Organic analyses of mummy balms from the Antinoé site
Juliette Langlois et Sandrine Pagès-Camagna
p. 55-59

Résumés

Français English

L’étude des restes humains patrimonialisés, et plus particulièrement des momies égyptiennes, met en œuvre de multiples techniques scientifiques, telles que la radiographie et la tomographie X, la datation au carbone 14, la paléo-entomologie, la paléobotanique, la paléo-anthropologie, la paléo-anatomopathologie, l’étude des textiles et de la polychromie ou encore l’analyse des substances naturelles utilisées pour l’embaumement. Pour l’analyse des substances naturelles, la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC/MS) ne nécessite qu’une très faible quantité d’échantillon (de 100 µm à 250 µm) ; c’est une technique de choix pour l’identification des résines végétales, des cires d’abeille et des corps gras, souvent présents dans les matériaux d’embaumement.

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Texte intégral

1À l’occasion d’une vaste étude lancée en 2010-2011 par le Service du Récolement des Dépôts antiques et des Arts de l’Islam du musée du Louvre, ces techniques ont été mises en œuvre au C2RMF sur un corpus de momies provenant du site d’Antinoé (Égypte) et sur certaines œuvres faisant l’objet d’un projet de restauration, comme les momies du musée Joseph-Denais de Beaufort-en-Vallée (fig. 1). Les résultats des analyses chromatographiques des substances identifiées sur ce corpus sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.

Fig. 1. Substances naturelles prélevées sur une momie copte du musée Joseph-Denais (BF3644)

Fig. 1. Substances naturelles prélevées sur une momie copte du musée Joseph-Denais (BF3644)
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© C2RMF/A. Chauvet.

Tableau 1. Substances naturelles identifiées sur le corpus des momies d’Antinoé étudiées au C2RMF

Musée

N° inv

Période

Localisation du prélèvement

Matériaux

Musée de l’Homme, Paris

23313

Antinoé - Copte

cheveux

matière grasse + traces de résine de type Pinus sp.

textile végétal du bonnet

matière grasse + résine de type Pinus sp.

baume bras droit

matière grasse

Musée des Beaux-Arts, Dunkerque

1972.00.151

Antinoé - Copte

textile végétal au niveau de la tête

matière grasse + traces de résine de type Pinus sp.

textile végétal entre les deux pieds

matière grasse végétale (présence des diacides de C6 à C13, d’acide 13,14-dihydroxydocosanoique, marqueurs des huiles de graines de Brassicaceae sp.) + résine de type Pinus sp.

sous les côtes au niveau du bras gauche

matière grasse + traces de résine de type Pinus sp.

cheveux

matière grasse + résine de type Pinus sp.

Musée d’art et d’archéologie du Périgord, Périgueux

4026

Antinoé - Copte

textile végétal

résine de type Pinus sp. oxydée + traces de matière grasse

Musée d’anatomie, Faculté de Médecine, Lyon

1448

Antinoé - Copte

cheveux

matière grasse animale

Musée des Confluences, Lyon

90002978

Antinoé - Copte

cheveux

matière grasse animale

Musée des Confluences, Lyon

90002977A

Antinoé - Copte

cheveux

matière grasse végétale (présence des diacides de C6 à C13, d’acide 13,14-dihydroxydocosanoique, marqueurs des huiles de graines de Brassicaceae sp.) + traces de résine de type Pinus sp.

Musée des Confluences, Lyon

90002982

Antinoé - Copte

textile végétal près du pied

matière grasse

Musée d’anatomie, Faculté de Médecine, Montpellier

E

Antinoé - Copte

cheveux

matière grasse animale

Musée des Beaux-Arts, Lille

2

Antinoé - Copte

cheveux

pas de signal significatif

Muséum national d’histoire naturelle, Nantes

MHNN.E226

Antinoé - Copte

baume sur textile au niveau de la hanche

gomme d’Acacia nilotica

textile au niveau de la hanche

matière grasse

Musée Joseph-Denais, Beaufort-en-Vallée

BF3644

Antinoé - Copte Momie d’une « prêtresse isiaque »

textile végétal sur le genou droit

matière grasse

cheveux

matière grasse végétale (dont AGC22:1 = Huile de graine de Brassicaceae sp.) + traces de résine de type Pinus sp.

baume sur le front

matière grasse animale

main droite

matière grasse

bloc de sable aggloméré entre les pieds

matière grasse végétale (présence des diacides de C6 à C14, d’acide 13,14-dihydroxydocosanoique et d’acide 11,12-dihydroxyeicosanoique, marqueurs des huiles de graines de Brassicaceae sp.) + traces de matière grasse animale

guirlande sur les cheveux

matière grasse + traces de résine de type Pinus sp. + traces d’une résine tri-terpénique

Rouen, Musée départemental des antiquités

AEg 410/1857.1

Copte

momie de femme recouverte de tissus coptes

cire d’abeille altérée

Matières grasses

2La présence de matière grasse d’origine animale est mise en évidence par les acides myristique, palmitique, stéarique et oléique, qui sont associés à des acides gras dont la chaîne comporte un nombre impair d’atomes de carbone (acides gras linéaires en C15 :0 et C17:0) et présente des ramifications (isomères iso et anteiso de la forme linéaire). Plusieurs isomères de position de l’acide gras C18:1 et la présence éventuelle de cholestérol ou de ses dérivés en sont également les témoins.

3Les matières grasses animales et végétales altérées étant principalement constituées d’acides gras libres identiques, seuls des composés secondaires, comme les diacides ou les acides gras à nombre impair d’atomes de carbone, permettent d’orienter la nature de la substance grasse présente. Dans le cas d’un mélange de graisse animale et végétale altérée, il reste très difficile, au seul moyen de la GC/MS, d’évaluer la proportion et la nature exactes de l’un et de l’autre. Les résultats résumés dans le tableau 1 concernent donc les matières grasses identifiées de façon prépondérante. Pour certains profils, les éléments identifiés sont insuffisants pour trancher entre matière grasse animale ou végétale ; on mentionne alors le terme de matière grasse au sens large. La présence d’une autre source de lipides que celle identifiée majoritairement est difficile à diagnostiquer pour les mêmes raisons.

4C’est pourquoi, lors de l’analyse des baumes de momification, la nature des matières grasses animales est souvent difficile à déterminer avec certitude. Par ailleurs à cette période, elles peuvent provenir soit des baumes de momification, soit des restes humains eux-mêmes.

Le cas particulier des huiles de la famille des Brassicaceae

5La présence d’acides myristique, palmitique, stéarique et oléique est associée, dans le cas des huiles végétales siccatives (huile de lin, œillette, noix…), à une série de diacides à chaîne linéaire allant habituellement de 6 à 10 atomes de carbone, le diacide azélaïque comprenant 9 atomes de carbone étant majoritaire.

6Ces diacides, considérés comme des biomarqueurs des huiles végétales siccatives lorsqu’ils sont relativement abondants par rapport à l’acide palmitique et stéarique, proviennent de la dégradation d’acides gras insaturés lors de processus d’oxydation, pouvant être favorisés par la lumière et la température, et aboutissant à un clivage de la double liaison. La position de la double liaison sur la chaîne hydrogénocarbonée de l’acide gras « précurseur » détermine la longueur de la chaîne du diacide provenant de sa dégradation.

7Le cas des huiles provenant des espèces de la famille des Brassicaceae (anciennement nommées Cruciferae) est différent, et on observe alors des diacides dont la chaîne linéaire va de 6 à 13 atomes de carbone. Les acides gondoïque (acide 11-eicosenoique) et érucique (acide 13-docosenoique) sont en effet relativement abondants dans la composition des huiles provenant de graines de cette famille. Selon un processus analogue à celui décrit précédemment, les acides gondoïque et érucique aboutissent respectivement, lors de leur oxydation, aux diacides linéaires à 11 et 13 atomes de carbones.

  • 1 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.

8Des traces d’acide 13,14-dihydroxydocosanoique provenant, selon un processus semblable, d’oxydation de la double liaison de son précurseur, l’acide érucique ((Z)-13-AG C22:1)1, peuvent parfois être décelées dans les échantillons à l’aide du couplage à la spectrométrie de masse. L’association de ces dérivés di-hydroxylés aux acides eicosanoique (AG C20 :0), docosanoique (AG C22 :0) et tétracosanoique (AG C24 :0), mieux conservés car ne comportant pas de double liaison, est caractéristique des huiles végétales issues des graines provenant des Brassicaceae.

  • 2 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.
  • 3 Keimer, 1984.
  • 4 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.
  • 5 Copley et al., 2005 ; Regert et al., 1998.

9La famille des Brassicaceae présente de nombreuses espèces, parmi lesquelles on trouve le radis (Raphanus sativus L.), le navet (Brassica rapa L.) et le colza (Brassica napus L.). On considère que l’emploi de l’huile issue des graines de radis est répandu en Égypte romaine2 ; cependant, les confusions possibles lors des traductions et interprétations des textes anciens comme ceux de Pline, ainsi que la faible quantité d’huile contenue dans les graines de radis3, incitent à évoquer, d’une façon plus large, les espèces de la famille des Brassicaceae pour origine de ces huiles. Ce type d’huile a été identifié à plusieurs reprises comme combustible dans des lampes à huiles issues de vestiges de céramique égyptienne d’époque romaine provenant du site d’Antinoé4 (v-viie siècle av. J.-C.) mais également dans des céramiques d’époque chrétienne sur le site de Qasr Ibrim en Nubie5.

  • 6 De Vartavan, 1990.
  • 7 Serpico et White, 2000.

10Préciser le type exact de végétal employé à cette période devient délicat, d’autant que les restes archéologiques se présentent souvent sous la forme de graines d’environ 0,1 cm de long, ce qui rend leur identification précise délicate : des graines de la famille des Brassicaceae ont été retrouvées dans la tombe de Toutankhamon6 et l’on a retrouvé des graines de navet (Brassica rapa L.) à la période romaine7.

Résine de Pinaceae sp.

11Les structures abiétanes (fig. 2) sont caractéristiques des résines naturelles provenant d’espèces de la famille des Pinacées (Pinaceae). Elles peuvent apparaîtrent relativement oxydées, par exemple lorsque les acides 7b (ou 7a)-hydroxydéhydroabiétique et 15-hydroxy-7oxodéhydroabiétique, sont présents. Dans certains cas, l’acide 15-hydroxy-dehydroabiétique partiellement méthylé (et non triméthylsilylé par le traitement de dérivation préalable à l’analyse) peut servir d’indicateur d’un chauffage de cette résine. En effet, cette méthylation intervient sur ces acides diterpéniques en raison du méthanol dégagé lors d’une combustion (Garnier, 2003) et non d’une oxydation naturelle.

Fig. 2. Chromatogramme de la substance naturelle présente sur un textile végétal de la momie du musée d’Art et d’Archéologie du Périgord, Périgueux, analyse GC/MS-15m

Fig. 2. Chromatogramme de la substance naturelle présente sur un textile végétal de la momie du musée d’Art et d’Archéologie du Périgord, Périgueux, analyse GC/MS-15m
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Cire d’abeille altérée

12Les caractéristiques les plus évidentes concernant l’identification d’une cire d’abeille sont la présence d’une série d’esters palmitiques à nombre pair d’atomes de carbone compris entre 40 et 50, ainsi que leur répartition avec l’ester à 46 atomes de carbone majoritaire. En plus de ces composés, la cire d’abeille contient une série de n-alcanes à nombre impair d’atomes de carbone, compris entre 23 et 33, dont l’heptacosane est le composé majoritaire, et une série d’acides gras linéaires de 24 à 34 atomes de carbone.

  • 8 Regert et al., 2001.

13En contexte égyptien, et ce quelle que soit la période, on observe fréquemment sur les profils, une altération partielle de la composition native de la cire d’abeille. Les alcanes et les acides gras linéaires présents à l’origine peuvent être très minoritaires, voire absents des matériaux étudiés. Une hydrolyse partielle des esters les plus légers (à 40 et 42 atomes de carbone) est parfois également visible. Ces phénomènes d’altération de la cire peuvent témoigner d’un processus de dégradation ou de migration en surface puis de sublimation de ces composés, compte tenu du contexte aride de leur conservation d’origine8.

Gomme naturelle d’Acacia sp.

  • 9 Bleton et al., 1996 ; Méjanelle, 1996.

14Vérifier la présence éventuelle d’une gomme naturelle nécessite un protocole opératoire adapté, qui diffère de celui employé pour les lipides, cires ou résines : il s’agit en premier lieu d’hydrolyser les polysaccharides en monosaccharides par une méthanolyse acide. Puis, après neutralisation et évaporation, les fonctions alcools des monosaccharides sont dérivées par un réactif de triméthylsilylation afin de faciliter leur élution et leur séparation en chromatographie en phase gazeuse9. Ce protocole permet de détecter la présence des monosaccharides constitutifs des polysaccharides que l’on trouve dans les gommes naturelles (gomme arabique, gomme de cerisier, gomme adragante…), ou dans l’amidon et la cellulose.

  • 10 Anderson et al., 1966.

15La gomme naturelle la plus fréquemment rencontrée en contexte égyptien est une gomme arabique, exsudat provenant de l’espèce Acacia sp., poussant au bord du Nil. Si son profil chromatographique est semblable à celui d’une gomme d’acacia d’Afrique de l’Ouest, l’Acacia sénegal sp. par exemple, l’absence du pic de rhamnose sous sa forme à pyranose est caractéristique des acacias de type tortilis, nilotica, nubica ou arabica10.

Conclusion sur le corpus des momies d’Antinoé

16Ces premiers résultats révèlent la prépondérance de l’utilisation de résine de la famille des Pinaceae. Aucune trace d’une autre résine végétale, comme la résine de pistachier (famille des Anacardiaceae, genre Pistacia), qui est parfois identifiée comme vernis sur des stèles ou des cercueils polychromes de la période pharaonique, n’a été décelée dans ce corpus.

17Est-ce à mettre en relation avec l’organisation des circuits commerciaux de cette période, ces deux substances n’étant pas indigènes mais importées (île de Chios pour la résine de pistachier et pays du Moyen-Orient pour les résines Pinaceae), ou cela correspond-il à la valeur symbolique ou aux propriétés chimiques dans la conservation des corps de la résine de Pinaceae sp. par rapport à la résine de pistachier, dont on réserve l’usage à la polychromie d’objets décoratifs ?

18L’utilisation de substances bitumineuses n’a pas non plus été mise en évidence lors de ces analyses, ce qui témoigne d’une modification des procédés d’embaumement à cette période plus récente par rapport à la période pharaonique où du bitume est parfois identifié.

  • 11 Lucas et Harris, 1962 ; Pline, XV, 7.

19En ce qui concerne les corps gras, il est souvent difficile d’en définir l’origine avec certitude, végétale ou animale, matériaux d’embaumement ou restes humains, hormis dans le cas des huiles de Brassicaceae sp. dont la signature est particulière. Cependant, il existe d’autres sources d’huiles végétales en Égypte : huile de balanos (Balanites aegyptiaca), huile de ben (Moringa peregrina ou Moringa aptera...). L’huile de raphanos (Brassicaceae sp.) est citée dans des papyri grecs provenant de la région du Fayoum, de période gréco-romaine, pour un usage médicinal sous forme d’onguent (Papyrus Amherst II, papyri Oxyrhynchus VI et XVI)11.

Ces analyses chromatographiques ont pu être entreprises lors de la campagne d’étude du corpus d’Antinoé en datation C14, publiée par ailleurs* ; que Pascale Richardin, Nathalie Gandolfo et Noëlle Timbart en soient remerciées.

*. Cadot et al., 2013 ; Guérin et al., 2013.

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Bibliographie

Anderson D. M. W. and Karamalla K. A., 1966, “Studies on uronic acid materials. Part XII. The composition of Acacia Gum Exudates”, Journal of the Chemical Society, Section C, p. 762.

Bleton J., Méjanelle P., Sansoulet J., Tchapla A, 1996, “Characterization of neutral sugars and uronic acids after methanolysis and trimethylsilylation for recognition of plant gums”, Journal of Chromatography A 720: 27-49.

Cadot L., Coudert M., Dal Prà P., Gandolfo N., Langlois J., Richardin P., Timbart N., Weygand S., 2013, « Étude et restauration de deux momies du musée Joseph-Denais de Beaufort-en-Vallée », Technè n° 38, Science et conservation, p. 59-64.

Colombini M. P., Modugno F., Ribechini E., 2005, “Organic mass spectrometry in archaeology: evidence for Brassicaceae seed oil in Egyptian ceramic lamps”, Journal of Mass Spectrometry 40: 890-89811.

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Copley M. S., Bland H. A., Rose P., Horton M., Evershed R. P., 2005, “Gas chromatographic, mass spectrometric and stable carbon isotopic investigations of organic residues of plant oils and animal fats employed as illuminants in archaeological lamps from Egypt”, The Analyst 130(6): 860-871.

De Vartavan C., 1990, “Contaminated plant-foods from the tomb of Tutankhamun: a new interpretative system”, Journal of Archaeological Science, 17: 473-494.

Keimer L., 1984, Die Gartenplanflanzen im alten Ägypten II. DAIK. ed. Germer, Mainz am Rhein.

Garnier N., 2003, “Structural analysis of organic materials preserved in ceramics from Antiquity: new developments in chromatography and mass spectrometry”, Thèse de doctorat, Université Pierre-et-Marie-Curie, Paris VI. p. 222-239.

Guérin M.-L., Mainterot P., Brunet A., Langlois J., Gandolfo N., Richardin P., Cadot L., Timbart N., 2013, « Étude et restauration de la momie égyptienne du muséum de Nantes : exemple d’une collaboration pluridisciplinaire », La Lettre de l’OCIM, n° 148, p. 12-20.

Lucas A., Harris J. R., 1962, Ancient Egyptian Materials and Industries, 4th edition, Edward Arnold, London, p. 329.

Méjanelle P., 1996, « Contribution à l’étude de substances organiques (gommes, résines et corps gras) mises en œuvre pour la réalisation d’objets d’art et d’archéologie : caractérisation par couplage chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse », Thèse de doctorat, Université Paris VI.

Pline, XV, 7.

Regert M., Bland H. A., Dudd S. N., Van Bergen P. F., Evershed R. P., 1998, “Free and bound fatty acid oxidation products in archaeological ceramic vessels”, Proceedings of the Royal Society of London, Series B: Biological Sciences B(265): 2027-2032.

Regert M., Colinart S., Degrand L. et Decavallas O., 2001, “Chemical alteration and use of beeswax through time: accelerated ageing tests and analysis of archaeological samples from various environmental contexts”, Archaeometry, 43 (4), p. 549-569.

Serpico M., White, R., 2000, “Resins, amber and bitumen”, in Ancient Egyptian Materials and Technology (Eds. Nicholson P. et Shaw I.), Cambridge University Press, Cambridge, p. 459.

Serpico M., White R., 2000, “Oil, fat and wax”, in Ancient Egyptian Materials and Technology (Eds. Nicholson, P. & Shaw, I.), Cambridge University Press, Cambridge, p. 390-429.

Serpico M., White R., 2001, “The use and identification of varnish on New Kingdom funerary equipment”, in Colour and painting in ancient Egypt (Ed. Davies, W. V.), British Museum Press, London, p. 33-42.

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Notes

1 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.

2 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.

3 Keimer, 1984.

4 Lucas et Harris, 1962 ; Serpico et White, 2000.

5 Copley et al., 2005 ; Regert et al., 1998.

6 De Vartavan, 1990.

7 Serpico et White, 2000.

8 Regert et al., 2001.

9 Bleton et al., 1996 ; Méjanelle, 1996.

10 Anderson et al., 1966.

11 Lucas et Harris, 1962 ; Pline, XV, 7.

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Table des illustrations

Titre Fig. 1. Substances naturelles prélevées sur une momie copte du musée Joseph-Denais (BF3644)
Crédits © C2RMF/A. Chauvet.
URL http://journals.openedition.org/techne/docannexe/image/1034/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 392k
Titre Fig. 2. Chromatogramme de la substance naturelle présente sur un textile végétal de la momie du musée d’Art et d’Archéologie du Périgord, Périgueux, analyse GC/MS-15m
URL http://journals.openedition.org/techne/docannexe/image/1034/img-2.png
Fichier image/png, 59k
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Pour citer cet article

Référence papier

Juliette Langlois et Sandrine Pagès-Camagna, « Analyses organiques de baumes de momies provenant du site d’Antinoé », Technè, 44 | 2016, 55-59.

Référence électronique

Juliette Langlois et Sandrine Pagès-Camagna, « Analyses organiques de baumes de momies provenant du site d’Antinoé », Technè [En ligne], 44 | 2016, mis en ligne le 19 décembre 2019, consulté le 17 septembre 2026. URL : http://journals.openedition.org/techne/1034 ; DOI : https://doi.org/10.4000/techne.1034

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Auteurs

Juliette Langlois

Assistant ingénieur, C2RMF (juliette.langlois[at]culture.gouv.fr).

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Sandrine Pagès-Camagna

Ingénieur de recherches, C2RMF, département Recherche (sandrine.pages[at]culture.gouv.fr).

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