Soutenance mémoire
Les difficultés que connaît l’agriculture sahélienne imposent l’exploration de toutes les voies possibles pour obtenir au moindre coût une protection efficace des cultures. La culture du coton, vue son importance en terme de revenus générés, nécessite la fertilisation des terres d’une part et la protection des cultures d’autres parts. Ceci explique une importante utilisation d’intrants chimiques dont les impacts et les coûts, sur la santé des producteurs et sur l’environnement, freinent le développement de la culture.
Les produits destinés à la lutte chimique contre les ravageurs des cultures sont toxiques pour l’homme, les animaux domestiques, les poissons ou le gibier. Des produits comme les organochlorés sont très rémanents et peuvent persister très longtemps dans le sol, les tissus végétaux et les graisses animales. De plus, l’emploi de quantités de plus en plus massives donc de plus en plus polluantes et toxiques à cause de l’augmentation de la résistance des insectes, renforce cette rémanence. Du fait de ces caractéristiques, les risques d’accumulation et les conséquences qui peuvent en découler font que la législation dans de nombreux pays interdit l’emploi de la plupart de ces substances. Ainsi, comme alternative à la problématique des pesticides, le programme coton biologique est né et préconise, entre autre, la non utilisation de produit chimique. Des pratiques très anciennes de lutte contre les insectes des cultures connaissent actuellement un regain d’intérêt et sont testées en milieu rural afin d’offrir une désinsectisation raisonnée qui ne soit pas basée sur l’utilisation de pesticide ce qui justifie notre étude. Un constat fait par ENDA PRONAT révèle que des agriculteurs de la zone de Koussanar organisés en une fédération dénommée Yaakar Niani Wulli, utilisent, pour lutter contre les insectes ravageurs du cotonnier, en particulier les lépidoptères, des extraits de plantes en lieu et place des pesticides chimiques classiques entre autres, Azadirachta indidica, Mitragyna inermis (Will) O. Ktze, Anogeissus leiocarpus (DC) Wall. Ces plantes poussent localement en abondance et leur emploi ne devrait pas entraîner un déséquilibre écologique. Par ailleurs, aucune intoxication n’a été constatée chez les agriculteurs après usage de ces biopesticides. Ces constats justifient notre étude dirigée par la Faculté des Sciences et Techniques et la Faculté de Médecine et de Pharmacologie de l’Université Cheikh Anta Diop de Dakar (UCAD) avec l’appui de ENDA PRONAT. L’objectif est de mettre en évidence les effets biopesticides de Mitragyna inermis (Will) O. Ktze et d’Anogeissus leiocarpus (DC) Wall et de préparer des fonctions actives capables de réduire ou d’éliminer les principaux insectes nuisibles pour les cultures de cotonnier.
ANOGEISSUS LEIOCARPUS (DC) Wall
Description botanique
La plante prend son nom du grec « ana » qui signifie en haut et « geisson », saillie, bord saillant : allusion aux écailles du fruit qui font saillie vers le haut et « leios », lisse et « karpos », fruit : allusion au fait que le fruit est glabre [11]. C’est un arbre haut de 15 à 25m (conférer figure 1), à feuilles opposées ou subopposées. Le limbe ovale est long de 4 à 7 cm, large de 15 à 25 mm, sa base est en coin mucroné. Sa surface inférieure et sa marge sont légèrement pubescentes et sa face supérieure est à peu près glabre. Le pétiole court de 3 à 6 mm est finement pubescent [11]. La fleur est en glomérules sphériques larges de 7 à 10 mm, avec des pédoncules de 10 à 15 mm, isolées et axillaires [10]. Parfois aussi, plusieurs pédoncules axillaires sont rassembles. Le fruit est un petit cône sphérique ou un peu ovoïde, large de 10 à 12 mm et il est formé d’écailles imbriquées, dirigées vers le haut et qui sont les graines ailées (au sommet de la planche, à gauche, une graine et une étamine agrandie). Cet arbre semble préférer les sols modérément humides, mais on peut aussi le rencontrer dans les terrains plus secs [11].
La plante se retrouve au Sénégal en Guinée, Mauritanie, Mali, Gambie, Cote d’ivoire, Ghana [11] ; elle est commune au Sénégal dans les forets sèches soudaniennes, dans le Djolof autour des mares ; temporaires dans le Saloum et au Sénégal Oriental [17].
Etude taxonomique
Anogeissus leiocarpus (DC) Wall appartient à la famille des Combrétacées. Cette famille assez nombreuse, comprend de grands arbres, à feuilles alternes la plupart du temps, mais aussi beaucoup d’arbustes sarmenteux ou volubiles [11], [16] et [20].
– Règne : végétal
– Sous-règne : Embryophytes
– Groupe : Spermatophytes
– Embranchement : Angiospermes
– Classe : Eudicotylédones
– Sous-classe : Rosidées
– Série : Rosidées II
– Ordre : Myrtales
– Famille : Combrétacées
Dénominations locales
Bambara : ngalama, kalama, mésoko roduni
Malinké : krékété, krékré
Peul : kodoli, godoli, hodoli
Sérère : ngodil, hodil
Socé : kérédéto, kéréto, karakato
Tandnké : gãngal
Wolof : gèd, ngédan, ngèd.
Données ethnoparmacologiques
La chimie d’Anogeissus leiocarpus a été étudiée par différents auteurs. Parmi ces études, les plus intéressantes semblent être celles d’Aspinall et Coll [5] qui ont travaillé sur les écorces de tronc et les racines de la plante. Les feuilles pilées et bouillies servent à teindre les étoffes et les cuire en jaune. On ajoute parfois des écorces aux feuilles. Elles sont employées comme astringentes, mais surtout pour des ablutions et des fumigations contre les démangeaisons et les maladies de la peau. Elles sont aussi utilisées en fumigation dans les fièvres accompagnant un rhume. Les feuilles, les écorces et les racines contiennent une forte proportion de tanin (écorce, 17%) : on s’en sert pour le tannage des peaux. L’écorce est astringente et fébrifuge. La décoction d’écorces du tronc, prélevées le matin, donnée en boisson, est considérée comme le traitement spécifique des diarrhées infantiles. Mais on l’utilise aussi pour toutes les diarrhées. Parfois l’écorce est employée comme fébrifuge, en lotions chaudes et infusions légères.
Le tronc exsude une gomme de bon pouvoir adhésif, mais peu soluble. Elle est consommée par les populations. Les cordonniers s’en servent, dans certaines régions, pour colorer les cuirs. La racine est plus emménagogue (facilite les menstruations). On la mâche pour nettoyer la bouche et les dents. La pulpe des racines broyées, appliquée sur les plaies, en active la cicatrisation. La décoction d’écorces de racines, prise en boisson, aurait des propriétés stimulantes et aphrodisiaques. Les graines sont employées comme vermifuge pour les chevaux. Le bois est jaune et dur, parfois noirâtre. Il résiste aux insectes. On s’en sert pour faire de solides brancards et des mâts d’embarcations. Les jeunes arbres et les branches fournissent des poteaux fourchus pour la construction. La cendre fine et blanche résultant de la combustion du bois sert à fixer les teintures et à laver les vêtements blancs [11]. Akande et coll [3] ont signalé l’activité antibiotique des extraits des racines et des rameaux sur Bacteroides melaninogenicus et Bacteroides gingivalis. Les travaux de Rotimi et Coll [27] ont signalé une activité antibiotique de ces extraits sur Streptococcus mutans, Streptococcus mitis, Staphylococcus aureus et Staphylococcus auricularis.
MITRAGYNA INERMIS (Willd.) O. Ktze
Description botanique
C’est un arbuste ou petit arbre de 8 à 10 m de hauteur (conférer figure 4), avec de nombreuses tiges dressées partant de la base ; l’écorce est lisse et grisâtre à tranche brune clair, fonçant à la lumière. Les feuilles sont elliptiques de 7 cm sur 4 cm et courtement pétiolées. Elles sont rouges quand elles sont jeunes, avec 6-7 paires de nervures secondaires. Les glomérules terminaux ont 3,5 cm de diamètre. Les fleurs sont blanches, très parfumées et courtement pédonculées ; le calice glabre est accompagné de bractées ; la corolle est glabre et a 5 lobes ; le style est terminé par un stigmate ovoïde. Les infrutescences sont sphériques de couleur brun foncée, elles sont composées de nombreuses capsules s’ouvrant en deux valves et contenant de nombreuses petites graines. Les fruits persistent longtemps sur les arbres [22]. La plante est commune dans les grandes vallées du Sénégal, de la Gambie, Koulountou, Niokolo-Koba, Niéri Ko, Sine, Saloum, Casamance, etc… [22] où elle vit parfois en peuplements purs. Elle existe aussi fréquemment au bord des cours d’eau [21] et dans les dépressions argileuses du Ferlo et autres rivières fossiles [22].
Etude taxonomique
Mitragyna inermis (Willd.) O. Ktze est de la famille des Rubiacées Pour ses synonymies nous avons Uncaria inermis Willd., Mitragyna africana (Willd.) Korth, Nauclea africana Willd. Il est de la sous tribu des Mitragynae, tribu des cinchoneae à fruit capsulaire [16] [2].
– Règne : végétal
– Sous-règne : Embryophytes
– Groupe : Spermatophytes
– Embranchement : Angiospermes
– Classe : Eudicotylédones
– Sous-classe : Astéridées
– Série : Euastéridées I
– Ordre : Gentianales
– Famille : Rubiacées .
Dénominations locales
Wolof : hos, xos ;
Sérère : klaul, ngaul
Bambara :’du, ‘dum ;
Socé :’dò, dumo, ‘duò ;
Peul : koili, koéli ;
Diola : gibey, puré .
Données ethnopharmacologiques
Espèce très estimée des guérisseurs, mais diversement selon les communautés, et c’est bien ici une illustration de l’importance du binôme ethnobotanique dans la pharmacopée africaine. En pays peul, les écorces sont souvent prescrites pour les états gravido-puerpéraux, les maux de ventre, la dysenterie, la bilharziose. En usage externe, l’écorce de tronc ou de tige, débarrassée par grattage de l’épiderme et du suber, serait, après séchage et pulvérisation, un cicatrisant des grandes plaies et un excellent vulnéraire [22]. Différentes préparations de feuilles trouvent leur emploi en bains et boissons dans les affections cachectisantes, les arthrites, les myalgies, les douleurs intercostales, les entéralgies, la syphilis, les ictères et les maladies mentales. Dans ces derniers cas le traitement complet est interne et externe : boissons, bains, lavages de la tête e des yeux, fumigations. En médecine vétérinaire, les éleveurs recommandent le décocté d’écorces pour combattre les diarrhées et la macération des fruits et de graines (avec Tapinanthus bangwensis) pour l’infécondité des vaches [22]. On ne trouve guère d’indications bien nettes dans le Sénégal oriental où Mitragyna inermis semble être considéré comme une plante plus ou moins magique.
Les Diolas, Balants, Mandings de Casamance, de même que les Wolofs du CapVert, du Cayor, du Walo, du Ferlo et de la Gambie, recherchent Mitragyna inermis pour ses propriétés fébrifuges, diaphorétiques et stimulantes, avec indications particulières pour les états adynamiques au cours des maladies infectieuses. Chez les Diolas, pour les douleurs générales et les états fébriles, on prescrit, en boisson, un macéré aqueux ou alcoolique de vin de palme et, pour obtenir un soulagement rapide de la fatigue, on soumet le patient à des inhalations et des bains de vapeur à base de feuilles. Ce traitement déclencherait une sudation abondante. Il y’a lieu de signaler également en basse Casamance, un traitement baïnouk des troubles mentaux par le décocté de rameaux, écorces, racines, en bains et boissons. Chez les wolofs, le « hos » a une excellente réputation de fébrifuge, antiictérique, antisyphilique ; souvent il est conseillé aux femmes durant la grossesse et au cours de l’accouchement. En bref, Mitragyna inermis est une drogue importante considérée fébrifuge par les Wolofs et les peuls, comme stimulant par les casamançais et les sérères comme médicaments spécifiques des états gravido-puerpéraux par les Peuls, les Wolofs, les Sérères et psychosomatique par les Peuls et les Baïnouks [22]. La plante contient divers alcaloïdes [21]. Les alcaloïdes du genre Mitragyna sont des bases pentacycliques dont beaucoup sont des oxindoles (carbonylé en C2), avec un cycle D pentagonal et un cycle E hétérocyclique fermé (mitraphylline retrouvé chez Mitragyna speciosa) ou ouvert (rhynchophylline, rotundifoline retrouvées chez Mitragyna inermis)[26]. Ce sont Raymond et Millat [22] qui sont les premiers à isoler de l’écorce la mitrinermine ou rhyncophylline, et c’est Beckett qui a mis en évidence dans les feuilles la rotundifoline. Schellard et Sarpong [22] ont trouvé dans les échantillons de feuilles de la région voltaïque du Ghana : rotundifoline, iso rotundifoline, rhyncophylline, iso rhyncophylline, ciliaphylline, rhyncociline, spéciophylline, une petite quantité d’uncarine F, mitraciliatine et des traces d’un second alcaloïde indolique identifié à la spéciogynine (tableau 1). D’après les travaux de Touré et Coll [32], l’alcaloïde majeur rencontré dans les feuilles de Mitragyna inermis est la spéciogynine qui a une structure oxindolique (figure 4). Le résumé de la biosynthèse de ces différentes alcaloïdes se trouve dans la figure 3. Schellard et Sarpong [22] ont également noté la présence d’un composé polaire donnant la réaction de dragendorff. Il a été d’autre part caractérisé dans l’écorce du ß sitostérol et un hétéroside amer, la quinovine, qui se dédouble par hydrolyse en acide quinovique et quinovose. Les extraits totaux de la drogue sont fébrifuges et hypotenseurs, effets qu’on peut attribuer aux alcaloïdes, et plus particulièrement à la mitrinermine [22].
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : RAPPEL BIBLIOGRAPHIQUE
I-1 ANOGEISSUS LEIOCARPUS (DC) Wall
I-1-1 Description botanique
I-1-2 Etude taxonomique
I-1-3 Données ethnoparmacologiques
I-2 MITRAGYNA INERMIS (Willd.) O. Ktze
I-2-1 Description botanique
I-2-2 Etude taxonomique
I-2-3 Données ethnopharmacologiques
I-3 GOSSYPIUM HIRSUTUM L
I-3-2 Etude taxonomique
I-3-3 Cycle de développement
I-4 Plantes et extraits de plantes dans la protection des cultures et récoltes
I-5 Les ravageurs animaux du cotonnier
I-5-1 Description générale
I-5-2 Insectes du cotonnier
I-5-2-1 Spodoptera littoralis
I-5-2-2 Heliothis armigera
I-5-2-3 Earias insulana
I-5-2-4 Sylepta derogata
I-5-2-5 Cosmophila flava
I-5-2-6 Diparopsis watersi
I-5-7 Position systématique simplifiée
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
II-1 MATERIEL VEGETAL
II-1-1 Récolte
II-1-2 Séchage et pulvérisation
II-2 MATERIEL ANIMAL
II-3 MATERIEL ET REACTIFS POUR LES TESTS
II-3-1 Matériels
II-3-2 Réactifs
II-4 METHODE
II-4-1 Enquêtes sur les plantes utilisées comme bio-pesticide
II-4-2 Champs d’expérimentation
II-4-3 Préparation des extraits et applications en champ
II-4-3-1 Première année d’expérimentation
II-4-3-1-1 Préparation des extraits
II-4-3-1-2 Application des extraits en traitement préventif
II-4-3-2 Deuxième année d’expérimentation
II-4-3-2-1 Préparation des extraits pour les tests de terrain
II-4-3-2-2 Application des extraits pour le traitement curatif
II-4-3-2-3 Préparation des extraits mous pour les tests en laboratoire
II-4-3-2-4 Application des extraits sur les chenilles
II-4-4 Screening phytochimique
II-4-4-1 Recherche des flavonoïdes
II-4-4-1-2 Caractérisation de flavonoïdes
II-4-4-1-3 Caractérisation flavonoïdes par chromatographie sur couche mince (CCM)
II-4-4-2 Recherche des alcaloïdes
II-4-4-2-1 Extraction des alcaloïdes
II-4-4-2-2 Caractérisation des alcaloïdes
II-4-4-3 Recherche des tanins
II-4-4-3-1 Mise en évidence des tanins
II-4-4-3-2 Différenciation des tanins
II-4-4-3-3 Séparation et identification des Caractérisation des tanins par C.C.M
II-4-4-4 Recherche des saponosides
II-4-4-4-1 Mesure de l’indice de mousse (Im)
II-4-4-4-2 Chromatographie sur couche mince des saponosides
II-4-4-5 Recherche des hétérosides anthracéniques
II-4-4-6 Recherche des hétérosides cardiotoniques
II-4-4-7 Teneur en eau des drogues végétales
II-4-4-8 Dosage des cendres totales
CHAPITRE III : RESULTATS
III-1 RESULTATS DES ENQUETES
III-2 RESULTATS AU CHAMP D’EXPERIMENTATION
III-2-1 Traitement préventif
III-2-1-1 Effet de l’extrait aqueux total de Mitragyna inermis
III-2-1-1-1 Résultat de la production de coton (kg)
III-2-1-1-2 Etude de l’effectif des feuilles infestées par les pucerons
III-2-1-1-3 Etude de l’effet sur les chenilles
III-2-1-1-4 Etude du pourcentage de capsules altérées par les chenilles
III-2-1-2 Effet de l’extrait aqueux total d’Anogeissus leiocarpus
III-2-1-2-1 Résultat de la production de coton (kg)
III-2-1-2-2 Etude de l’effectif des feuilles infestées par les pucerons
III-2-1-2-3 Etude de l’effet sur les chenilles
III-2-1-2-4 Etude du pourcentage de capsules altérées par les chenilles
III-2-2 Traitement curatif
II-2-2-1 Effet de l’extrait aqueux total de Mitragyna inermis
III-2-2-1-1 Résultat de la production de coton (kg)
III-2-2-1-2 Etude de l’effet sur les chenilles
III-2-2-1-3 Etude du pourcentage de capsules altérées par les chenilles
III-2-2-2 Effet de l’extrait aqueux total de Anogeissus leiocarpus
III-2-2-2-1 Résultat de la production de coton (kg)
III-2-2-2-2 Etude de l’effet sur les chenilles
III-2-2-2-3 Etude du pourcentage de capsules altérées par les chenilles
III-3 RESULTATS AU LABORATOIRE
III-3-1 Tests sur les chenilles
III-3-1-1 Tests des extraits de Mitragyna inermis sur Sylepta derogata
III-3-1-2 Tests des extraits de Mitragyna inermis sur Heliothis armigera
III-3-1-3 Test d’Anogeissus leiocarpus sur Sylepta derogata
III-3-1-4 Test de Anogeissus leiocarpus sur Heliothis armigera
III-3-2 Screening phytochimique
CHAPITRE IV: DISCUSSIONS
IV-1 TESTS AU CHAMP D’EXPERIMENTATION
IV-2 TESTS AU LABORATOIRE
CHAPITRE V: CONCLUSION
