LE SYSTEME LACTOPEROXYDASE

LE SYSTEME LACTOPEROXYDASE

LE BANANIER/LA BANANE

Taxonomie

La banane est le fruit du bananier, monocotylédone de l‟ordre des Scitaminales et de la famille des Musacées, originaire d‟Asie du Sud-est (Simmonds, 1962). Cette famille comprend deux genres, Musa et Ensete (Stover et Simmonds, 1987). Le genre Musa regroupe des bananiers du type séminifère ou sauvage et de type parthénocarpique ou cultivar. Les bananiers séminifères ou à graines sont diploïdes (2n = 22) et se multiplient végétativement ou par voie sexuée. Sur les 15 espèces décrites dans la section Eumusa, M. acuminata Colla (génome AAw) et M. balbisiana Colla (génome BBw) sont à l‟origine des bananiers cultivés, ces derniers ayant été obtenus par réarrangement des génomes de ces deux espèces et augmentation de leur niveau de ploïdie (Cheesman, 1948) (figure 1). Les bananiers sont différenciés en fonction de la qualité de leur fruit ; ils sont dits de type « dessert » lorsque la banane est riche en sucres ou « à cuire » si elle est plutôt riche en amidon. Les bananes exportées sont principalement des bananes « dessert », triploïdes de l‟espèce M. acuminata (AAA) du sous-groupe des « Cavendish ». Les bananiers à cuire sont surtout des hybrides triploïdes avec deux génomes acuminata et un génome balbisiana (AAB), à l‟instar des bananiers plantains (tableau I).

 Morphologie de la plante

 Appareil végétatif

Le bananier est une herbe géante monocotylédone ne possédant pas de tige végétative aérienne (figure 2). Sa tige vraie constitue un rhizome, bulbe ou souche qui est un organe souterrain, émettant des feuilles selon plusieurs hélices. Le rhizome est le centre vital du bananier, lieu de formation des racines, des feuilles et de l‟inflorescence (Lassoudière, 2007). Le pseudo-tronc est formé par l‟emboîtement des gaines foliaires et peut mesurer de 1 à 8 mètres. Les feuilles sont émises par le méristème terminal de la tige vraie. Ainsi donc, les feuilles les plus jeunes se trouvent au sommet du pseudo-tronc et les plus vieilles à la base. Elles sont constituées d‟une gaine, se prolongent par un pétiole épais puis se terminent par une nervure centrale séparant un vaste limbe en deux parties sensiblement égales. Les feuilles ont une durée de vie de 70 à plus de 200 jours (Stover et Simmonds, 1987). Un bananier possède en général de 10 à 15 feuilles fonctionnelles à la floraison et de 5 à 10 feuilles à la récolte. Cependant, ce nombre varie en fonction des conditions environnementales et des maladies. A la fin de la phase végétative, le méristème central induit la croissance et l‟allongement de la tige vraie au cœur du pseudo-tronc, puis l‟émergence de l‟inflorescence. Le passage de l‟état végétatif à l‟état floral s‟opère trois mois environ avant la sortie du bourgeon floral.

 Description de l’inflorescence

L‟inflorescence du bananier peut être verticale, pendante ou subhorizontale. Il s‟agit d‟une grappe complexe constituée d‟une hampe florale ou rachis sur laquelle des grappes de fleurs ou « mains » sont arrangées selon trois hélices (de Lapeyre, 1999). Ces grappes prennent naissance à l‟aisselle de bractées caduques de couleur pourpre, insérées sur un coussinet. Les fleurs, qu‟elles soient mâles ou femelles, sont zygomorphes, de type 3 complexes. Ces fleurs sont la plupart du temps caduques. Les fleurs femelles sont formées en premier ; elles ont un ovaire infère triloculaire, avec un style épais et court. Les 5 étamines sont réduites à des staminodes. L‟ovaire augmente de volume sans fécondation et constitue le « doigt » ou banane. Formé de la peau (péricarpe) et de la pulpe (endocarpe), le doigt est relié au coussinet par un pédicelle. Les fleurs mâles ont un ovaire réduit, avec un style filiforme et long. Les 5 étamines sont normales, mais ne produisent pas de pollen (Lassoudière, 2007).

Aspect agronomique

De la floraison à la récolte

La qualité de la banane s‟acquiert depuis le champ. Aussi, certaines mesures et opérations sont indispensables pour obtenir un produit fini de bonne qualité. Dès l‟apparition de l‟inflorescence, une première opération consiste à couper les feuilles qui pourraient gêner la sortie du régime ou l‟abîmer par frottement ; cette opération s‟appelle le dégagement (de Lapeyre, 1999). Au stade floraison, le bourgeon mâle est sectionné. Puis les régimes sont gainés. La durée de croissance des fruits varie de 60 à 180 jours, selon les conditions climatiques. La récolte s‟effectue lorsque le grade du doigt médian de la dernière main atteint au minimum 32 mm. Actuellement, pour décider de la date de coupe, la majorité des planteurs utilisent la somme thermique couplée au grade (Lassoudière, 2007).

De la récolte au transport

La récolte des régimes de banane est manuelle. La hampe florale est sectionnée et le régime est déposé sur une « épaulière » (figure 3). Les différentes étapes de la récolte à l‟emballage des fruits sont les suivantes (de Lapeyre, 1999) : – Elimination des pièces florales – Découpe en main (dépattage) – Découpe en bouquet – Traitement fongicide – Conditionnement des cartons – Mise en container Il est à noter que les régimes sectionnés doivent être emballés le jour même. Les fongicides utilisés comme traitement sont le Tecto 20 S (200 mL/100 L) et le Baycor 300 EC (70 mL/100 L), le Bankit (100 mL/100 L), l‟Imazalil (80 mL/100 L). Après le conditionnement en carton, ceux-ci sont placés dans des containers qui sont euxmêmes chargés dans des bateaux. Les containers sont réfrigérés à 13°C afin de ralentir l‟activité métabolique des fruits.

 La banane

En termes de production mondiale, la banane est le quatrième produit agricole après le riz, le blé et le maïs. Elle occupe le premier rang de la production fruitière, avec un peu plus de 100 millions de tonnes en 2003 (Lassoudière, 2007). Les bananes dessert (qui sont en majorité du sous-groupe Cavendish) représentent 56% de la production totale de banane. Trente pour cent de cette production sont exportés et cette commercialisation est une source vitale de revenus pour une quinzaine de pays dans le monde. La banane est un fruit climactérique c‟est-à-dire qu‟elle présente un pic de respiration et une synthèse d‟éthylène au moment de la maturation. La vie d‟un fruit climactérique se subdivise en quatre grandes phases : – la phase de croissance et de développement ; – la phase pré-climactérique ou durée de vie verte (DVV) qui, dans le cas de la banane d‟exportation Cavendish, se déroule juste après la récolte du régime ; – la crise climactérique ; – la phase post-climactérique ou maturation. Durant la phase de maturation de la banane, on observe des modifications de l‟intensité respiratoire du fruit, dues à de nombreux processus biochimiques. Une échelle colorimétrique de la peau a été définie et est mondialement utilisée (avec quelques variantes) (figure 4) pour déterminer le degré de maturation des fruits.

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Table des matières

TABLE DES MATIERES
INTRODUCTION Revue de la littérature
I. LE BANANIER/LA BANANE
I.1. TAXONOMIE
I.2. MORPHOLOGIE DE LA PLANTE
I.2.1. Appareil végétatif
I.2.2. Description de l’inflorescence
I.3. ASPECT AGRONOMIQUE
I.3.1. De la floraison à la récolte
I.3.2. De la récolte au transport
I.4. LA BANANE
II. L’ANTHRACNOSE
II.1. L’ANTHRACNOSE
II.2. LE GENRE COLLETOTRICHUM
II.2.1. Eléments de taxonomie
II.2.2. Morphotaxonomie
II.2.3.Spécificité parasitaire
D‟APRES DE LAPEYRE (1999).
II.3. L’EPIDEMIOLOGIE DES MALADIES PROVOQUEES PAR LES SOUCHES DU GENRE COLLETOTRICHUM
II.4.1. L’anthracnose des fruits
II.4.2. Les pourritures de la couronne (crown rot)
II.5. LES DIFFERENTES MOYENS DE LUTTE ACTUELS CONTRE LES MALADIES CAUSEES PAR COLLETOTRICHUM MUSAE
II.5.1. les moyens de lutte avant la récolte
II.5.2. les moyens de lutte après la récolte
III. LE NEEM
III.1. LE NEEM
III.2. LA PLANTE
III.3. HISTORIQUE DU NEEM
III.4. TOXICITE
III.5. PROPRIETES ANTIMICROBIENNE ET THERAPEUTIQUE
III.6. COMPOSITION DES DIFFERENTES PARTIES DU NEEM
III.6.1. Les Feuilles
III.6.2. L’écorce
III.6.3. L’huile de Neem
III.7. PLANTE DE LA MEME FAMILLE QUE LE NEEM : MELIA AZEDARACH
IV. LE SYSTEME LACTOPEROXYDASE
IV.1. SYSTEME LACTOPEROXYDASE (LPS)
IV.1.1. La Lactoperoxydase
IV.1.2. Le Thiocyanate
IV.1.3. Le Peroxyde d’hydrogène
IV.2. EFFETS ANTIMICROBIENS DU LPS
V. LA LACTOFERRINE
V.1. LACTOFERRINE
V.1.1. Structure de la lactoferrine
V.1.2. Caractéristiques physico-chimiques de la Lactoferrine
V.1.3. Propriétés fonctionnelles
V.1.4. Activités biologiques
V.1.4.1. Activité antibactérienne
V.1.4.2. Activité antivirale
V.1.4.3. Activité antifongique
V.1.4.4. Activation de la réponse immunitaire
V.1.4.5. Activité anti-inflammatoire
V.1.4.6. Activité anti-oxydante
V.1.4.7. Activité anticancéreuse
Matériel et Méthodes
I. MATERIELS VEGETAL ET BIOLOGIQUE
I.1. MATERIEL VEGETAL
I.1.1. Les graines de Neem
I.1.2. Les bananes
I.2. MATERIEL BIOLOGIQUE
II. ETUDE TECHNOLOGIQUES
II.1. EXTRACTION DES HUILES DE NEEM
II.1.1. Extraction par pression mécanique à froid
II.1.2. Extraction par Soxhlet
III. ÉTUDE DE LA COMPOSITION DES HUILES DE NEEM
III.1. DETERMINATION DE LA COMPOSITION EN ACIDES GRAS DES HUILES DE NEEM PAR CHROMATOGRAPHIE PHASE GAZEUSE (CPG)
III.1.1. Principe
III.1.2. Préparation des réactifs
III.2. ANALYSE DES COMPOSES VOLATILS DE L’HUILE DE NEEM
III.2.1. Objectif
III.2.2. Principe
III.2.3. Mode opératoire
III.2.4. Conditions
III.3. ANALYSE DES COMPOSES TRITERPENIQUES DE LA FRACTION INSAPONIFIABLE PAR HPLC-MS
III.3.1. Principe
III.3.2. Conditions
IV. MISE AU POINT DU SYSTEME LACTOPEROXYDASE
IV.1. OPTIMISATION DU SYSTEME : DETERMINATION DES DOSES DES DIFFERENTS CONSTITUANTS
IV.1.1. Objectif
IV.1.2. Préparation du réactif pour le dosage des ions OSCN-
IV.1.3. Dosage des ions hypothiocyanate (OSCN-)
V. ANALYSES MICROBIOLOGIQUES
V.1. LES MILIEUX DE CULTURE
V.1.1. Potato Dextrose Agar (PDA) (DIFCO, Le Pont de Claix, France)
V.1.2. Potato Dextrose Broth (PDB)
V.2. LES DILUANTS
V.2.1. Eau peptonée
V.2.2. Eau physiologique + Tween 80
V.3. INOCULUM
V.3.1. Inoculum utilisé pour l’étude la croissance des espèces fongiques en milieu de culture liquide PDB 69 V.3.2. Inoculum utilisé pour l’étude de la croissance des espèces fongiques en milieu de culture solide PDA
V.4. ETUDE DE L’ACTIVITE ANTIFONGIQUE DU SYSTEME LACTOPEROXYDASE ET DE LA LACTOFERRRINE
V.4.1. Etude de l’activité antifongique du Système lactoperoxydase par la méthode de la biomasse
V.4.1.1. Etude de l’effet de différents Systèmes lactoperoxydase sur la croissance des espèces pathogènes fongiques
V.4.2. Etude de l’activité antifongique de la lactoferrine par turbidimétrie
V.4.2.1. Préparation de la lactoferrine.
V.4.2.2. Etude l’activité antifongique de la lactoferrine par turbidimétrie
V.5. ETUDE DE L’EFFET DE L’HUILE DE NEEM SUR LA CROISSANCE DES ESPECES PATHOGENES FONGIQUES
V.5.1. Effet des volatiles de l’huile de Neem sur la croissance des espèces pathogènes fongiques
V.5.2. Effet de l’incorporation d’huile de Neem dans le milieu de culture sur la croissance des souches pathogènes fongiques
VI. ETUDE DE L’ANTHRACNOSE DE BLESSURE DE BANANE
Résultats et Discussion
I. ETUDE DES POTENTIALITES D’UTILISATION DU SYSTEME LACTOPEROXYDASE
I.1. OPTIMISATION DU LPS
I.2. EFFET DU LPS SUR LA CROISSANCE DE DIFFERENTES ESPECES FONGIQUES PATHOGENES DE LA BANANE LORS DE CULTURE EN MILIEU LIQUIDE
II. ETUDE DES POTENTIALITES D’UTILISATION DE LA LACTOFERRINE ET DU BIOXEDA® CONTRE LES ESPECES FONGIQUES PATHOGENES DE LA BANANE
II.1. EFFET DE LA LF, DU LPS ET DU COUPLAGE LPS/LF SUR LA CROISSANCE DE COLLETOTRICHUM MUSAE ET DE FUSARIUM SP. .
II.2. EFFET DE TRAITEMENT AVEC LA FORMULATION ANTIFONGIQUE COMMERCIALE BIOXEDA® SUR LA CROISSANCE D’ESPECES FONGIQUES PATHOGENES DE LA BANANE
II.2.1. Effet des vapeurs de Bioxeda sur la croissance des pathogènes de la banane
II.2.2. Effet de la formulation Bioxeda® en incorporation directe dans de la gélose PDA sur la croissance des pathogènes de la banane
III. CARACTERISATION DE L’HUILE DE NEEM ET ETUDE DE SON POTENTIEL POUR LA LUTTE CONTRE LES SOUCHES FONGIQUES CAUSANT L’ANTHRACNOSE CHEZ LA BANANE
III. 1. EXTRACTION DES HUILES DE NEEM
III.1.1. Extraction par pression mécanique à froid
III.1.2. Extraction par Soxhlet
III.2. CARACTERISATION DES HUILES DE NEEM
III.2.1. Détermination de la composition en acides gras des huiles de Neem par Chromatographie Phase Gazeuse (CPG)
b Les résultats ont été exprimé en pourcentage par rapport à l’aire totale
III.2.2. Analyse des composés volatils par SPME
III.2.2.1. Comparaison d’huiles de Neem extraites par la méthode du Soxhlet et par première pression mécanique à froid
III.2.2.2. Comparaison d’huiles de Neem extraites par première pression mécanique à froid provenance de 3 origines géographiques différentes (Inde, Sénégal et Cameroun)
III.2.3. Composition en composé triterpéniques d’huiles de Neem du Sénégal, Cameroun et d’Inde
III.3. ETUDE IN VITRO DES PROPRIETES ANTIMICROBIENNES DE L’HUILE DE NEEM SUR UNE COLLECTION DE SOUCHES PATHOGENES DE LA BANANE
III.3.1. Effet des composés volatils de l’huile de Neem sur la croissance de souches fongiques pathogènes de la banane
III.3.1.1. Détermination de la dose de traitement
III.3.1.2. Effet des volatils de l’huile de Neem extraite par la méthode de Soxhlet et par pression mécanique à froid sur la croissance de souches pathogènes de la banane
III. 3.2 Etude in vitro des propriétés antimicrobiennes de l’huile de Neem incorporée du milieu de culture PDA sur une collection de souches fongiques pathogènes de la banane
III.3.2.1. Détermination de la dose de traitement
III.3.2.2. Incorporation d’huiles de Neem extraites par différentes méthodes (pression mécanique à froid et méthode de Soxhlet) dans du milieu de culture PDA
III.3.2.3. Etude des propriétés antigfongiques d’huiles de graines de Neem d’Inde, du Cameroun et du Sénégal 119 IV. ETUDE DE L’ANTHRACNOSE DE BLESSURE
Conclusion
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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