Protection des semences comme pour la pêche

Ne pas manger le noyau, il est toxique : c'est ce que les parents disent à leurs enfants avant qu'ils ne mangent leur première pêche. En effet, les noyaux de pêche, qui se cachent dans la peau ressemblant à une noix, contiennent de l'amygdaline, une substance qui se décompose en acide cyanhydrique toxique dans l'estomac.

Mais les pêches, les abricots ou les amandes n'ont pas développé ce système de défense pour empêcher les enfants de consommer des fruits. La nature l'a créé pour protéger les graines des plantes contre les insectes voraces.

Des chimistes du groupe de recherche de Wendelin Stark à l'ETH Zurich s'en sont maintenant inspirés et ont copié en laboratoire le système de défense des amandes amères et de leurs semblables. Ils ont développé un traitement pour les semences qui est aussi efficace et fonctionne de la même manière que le modèle naturel, mais qui n'entrave pas la germination des graines. De plus, le traitement est biodégradable. La publication scientifique correspondante vient de para?tre dans la revue spécialisée "Journal of Agricultural and Food Chemistry".

Le grignotage produit de l'acide cyanhydrique

Pour déterminer le traitement le plus efficace, les chercheurs ont testé différentes séquences de couches. Au final, la séquence suivante s'est avérée la plus efficace : elle se compose de plusieurs couches d'acide polylactique (polylactate, PLA), une substance inoffensive pour l'homme et l'environnement. La couche la plus interne contient une enzyme. Elle est recouverte d'une couche d'acide polylactique pur, puis de deux couches contenant de l'amygdaline, un précurseur de l'acide cyanhydrique, la même substance que celle contenue dans l'écorce des graines d'amandes amères. Une autre couche de PLA pur vient clore le tout.

Si une larve d'insecte se nourrit à travers ces couches, elle libère d'abord l'amygdaline, puis l'enzyme. Les deux substances se mélangent, l'enzyme dégrade l'amygdaline en acide cyanhydrique (cyanure). Celui-ci coupe l'appétit de la larve d'insecte - ou la tue.

Test réussi sur des insectes nuisibles

En collaboration avec l'Institut Julius Kühn à Berlin, les chercheurs ont testé l'effet de leur traitement sur plusieurs ravageurs des céréales. Contre les larves de charan?on de la farine (Tenebrio molitor), la teigne des fruits secs (Plodia interpunctella) et du capucin des céréales (Rhizopertha dominica), le système de défense de l'amande amère a très bien fonctionné. Le capucin des céréales est un coléoptère qui cause d'importants dég?ts dans les greniers à blé du monde entier.

Sur les semences traitées, les éclosions de coléoptères et de mites adultes ont été nettement moins nombreuses que sur les semences non traitées. Ils se sont moins multipliés, les larves ont également grandi plus lentement parce qu'elles se sont moins nourries.

L'enrobage n'a toutefois pas empêché tous les insectes nuisibles de grignoter les grains de blé : contre le charan?on des céréales (Sitophilus granarius), ce traitement n'a pas eu d'effet. Ce type de coléoptère ne pond pas ses ?ufs sur les grains, mais les perce à l'intérieur et obture le trou de forage. Les larves dévorent ensuite le grain de blé de l'intérieur. Ainsi, elles n'entrent pas en contact avec le traitement.

Les chercheurs ont en outre pu montrer, à l'aide d'essais en laboratoire et sur le terrain, que le décapage ne perturbait pas la germination des grains de blé. En laboratoire, 98 pour cent des grains traités ont germé. Dans les champs, ils ont certes germé un peu plus tard que les grains non traités, et les germes se sont développés plus lentement au début de la croissance. Mais les plants de blé ont pu rattraper ce déficit initial par la suite.

Un possible substitut aux pesticides

"Nous avons démontré que cette nouvelle méthode de traitement fonctionne : elle protège les grains de l'appétit des insectes et les grains sont utilisables dans les champs", expliquent les auteurs de l'étude, Carlos Mora et Jonas Halter. Selon eux, le traitement par cette méthode est aussi simple que le traitement par pulvérisation. De plus, les co?ts de la nouvelle méthode ne dépassent pas sensiblement ceux des insecticides.

Les chercheurs de l'ETH sont convaincus que cette méthode de traitement peut être appliquée aux semences d'autres plantes utiles. "Cette méthode a le potentiel de remplacer certains pesticides synthétiques", estime Carlos Mora. "Non seulement le traitement est entièrement biodégradable, mais il garantit également la qualité des semences lors du stockage".