Des plantes pour aider les plantes
Le laboratoire de chimie des molécules naturelles (LCMN) se concentre depuis de nombreuses années sur l’extraction, la caractérisation et la valorisation de métabolites secondaires végétaux pour des applications en agronomie. La Pr Marie-Laure Fauconnier, efficacement secondée depuis 2022 par la Dr Manon Genva, s’intéresse aux différentes facettes de la thématique.
La première phase concerne l’extraction et la caractérisation chimique fine des extraits végétaux contenant les métabolites secondaires ciblés. Les techniques relevant de la chimie verte sont privilégiées (utilisation de solvants biosourcés, hydrodistillation). De nombreux extraits ont ainsi été caractérisés à partir de végétaux ou de co-produits végétaux classiques, mais aussi tout à fait originaux, tels que des plantes tropicales endémiques. Ces extraits végétaux, nommés huiles essentielles lorsqu'ils sont obtenus par hydrodistillation, sont ensuite étudiés pour leurs applications en agronomie avec de nombreux laboratoires partenaires.
En collaboration avec le Pr Frédéric Francis (GxABT) et son équipe, le LCMN examine les propriétés insecticides de ces extraits, notamment pour protéger les denrées stockées, aussi bien en Belgique qu’en Afrique (Sénégal, Burundi, Congo). Des modes d’application originaux, tels que l’injection directe d’huiles essentielles dans le tronc d’arbres fruitiers, ont ainsi été le sujet d’un travail commun avec Pr Thierry Hance (UCL). Les propriétés fongicides et herbicides sont étudiées conjointement avec le Pr Haïssam Jijakli (GxABT) et son équipe, visant notamment la protection des denrées stockées contre les champignons producteurs de mycotoxines ou certains ravageurs des cultures, comme le mildiou de la pomme de terre.
Les propriétés fongicides et herbicides des huiles essentielles sont étudiées pour protéger des denrées stockées contre certains ravageurs des cultures, comme le mildiou de la pomme de terre. Photo: Pixabay.
Avec l’aide du Dr Azucena Gonzalez Coloma (ICA) et son équipe, le laboratoire de chimie des molécules naturelles observe les propriétés nématicides et élicitrices de ces huiles essentielles. Ces projets sont complétés par des travaux visant au développement de formulations innovantes en collaboration avec Sandrine Bouquillon de Reims, ainsi qu’à l’étude des modes d’action à l’échelle moléculaire avec l’équipe de Magali Deleu (FNRS).
Ces travaux de recherche, où des plantes sont utilisées pour protéger d’autres plantes, poussent à la réflexion :
Faut-il utiliser des surfaces agricoles pour produire des plantes qui serviront à protéger d’autres plantes ?
Est-il nécessaire de prélever dans la nature, parfois de manière excessive, des plantes destinées à la production d’huiles essentielles qui serviront à formuler des biopesticides ?
Doit-on utiliser du bois ou une autre source d’énergie fossile pour distiller des plantes afin de produire une huile essentielle (souvent sous les tropiques), elle-même destinée à protéger des plantes cultivées en milieu tempéré ?
Pour intégrer ces considérations, le LCMN explore différentes pistes :
- L’utilisation comme matériel végétal de départ de co-produits de scierie tels que les écorces (en collaboration avec Valbiom) ou l’utilisation de plantes tropicales invasives pour la distillation.
- L’utilisation de parties de plantes entières placées directement dans les silos plutôt que les huiles essentielles (testé avec succès au Sénégal et au Congo).
- La co-culture de plantes à huiles essentielles dans des parcelles horticoles permettant de protéger les plantes de consommation contre les insectes et de produire ensuite de l’huile essentielle assurant un revenu complémentaire (en collaboration avec l’ITA et l’UGB au Sénégal).
- L’étude de l’allélopathie où les plantes cultivées produisent des composés nommés allélochimiques qui vont réduire la germination et la croissance des adventices voisines (avec la Dr C. De Clerck).
- L’utilisation de la culture in vitro pour produire les métabolites secondaires ciblés.
L’utilisation de plantes pour protéger d’autres plantes, ou "botanicals" en anglais, est un sujet passionnant qui fait appel à de nombreuses disciplines, avec des applications potentielles tant au Nord qu’au Sud. Cependant, un long chemin reste à parcourir si l'on veut comprendre finement les mécanismes mis en jeu et développer des stratégies de valorisation durables pour remplacer les pesticides conventionnels par des solutions bio-basées.
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Laboratoire de Chimie des Molécules Naturelles
Études remarquables menées par le LCMN
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