©INRA/LaboratoireBF2i

Découverts au sein du Laboratoire de Biologie Fonctionnelle Insectes et Interactions (BF2I) des peptides naturels auraient la capacité à protéger les espèces végétales d’insectes ravageurs. Parmi ceux-ci, le puceron du pois, qui se révèle porter l’arme en lui-même ! A la fois bio-pesticides et bio-insecticides, ces peptides offerts par la Nature sont d’un intérêt majeur dans un contexte où le risque environnemental lié aux produits chimiques est préoccupant. Le défi majeur est aujourd’hui de pouvoir produire ces molécules prometteuses dans un contexte règlementaire très compliqué en Europe !

Un peptide naturel découvert dans le cadre de la recherche académique permettrait de protéger les espèces végétales des insectes ravageurs tel le puceron (En savoir + ). « C’est en disposant du génome du puceron séquencé que l’on a découvert un peptide naturel particulièrement intéressant, doté d’une activité bioinsecticide » explique Pedro Da Silva, chercheur au sein du Laboratoire de Biologie Fonctionnelle Insectes et Interactions (BF2I, INRA/INSA de Lyon). L’expertise du laboratoire sur les peptides des plantes a en effet permis de repérer la séquence d’intérêt et de tester son activité. Le peptide ainsi découvert joue le rôle de produit phytosanitaire naturel, soit un biocide biologique aux applications potentielles multiples (herbicide, fongicide et/ou bactéricide). Un autre peptide naturel découvert au BF2i est également le fruit de dix ans de recherche académique sur la luzerne : un gène de cette plante code en effet pour une entomo-toxine (toxine insecticide) végétale naturelle très efficace sur le charançon des céréales, la chenille légionnaire, le ver de grappe …et même le moustique Tigre ! (En savoir +). « Nous disposons au laboratoire de modèles d’insectes qui nous permettent de tester directement les peptides séquencés dont nous faisons la synthèse chimique » explique Pedro Da Silva [Photos souchier charançons et élevage sur plantes].

Pedro Da SIlva©Pulsalys/NM

L’assassin était en lui !

« Si on dévoie la fonction du peptide dont le puceron porte le code dans son propre ADN …il tue l’insecte, donc son arme se retourne contre lui ! » explique Pedro, rappelant que l’insecte vit en symbiose avec les bactéries, que son système immunitaire ne reconnaît donc pas comme pathogènes … mais dont il peut se débarrasser au besoin, à la façon du mécanisme d’apoptose, qui est une mort programmée des cellules (ou de suicide cellulaire).

Que des avantages 

Dotées d’avantages compétitifs majeurs comme un effet spécifique sur l’organisme des nuisibles ciblés et un haut niveau de protection des cultures et des récoltes, les nouvelles molécules naturelles biocides engendrent aussi une diminution des risques de pollution (eau, air et sols) et suppriment l’inconvénient des résidus après traitement, d’où une meilleure protection du consommateur. Par ailleurs, le mode d’action sur les insectes ravageurs par ingestion en fait naturellement de bons candidats pour l’agriculture biologique. Le peptide bioinsecticide issu de la luzerne joue ainsi un rôle de venin de plantes, nocif spécifiquement pour les insectes tandis que la plante elle-même est consommée par les mammifères (dont l’homme) sans toxicité ni allergénicité connue.

©Pulsalys/NM

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Un contexte règlementaire favorable pour le besoin …MAIS défavorable pour la production

Le besoin de produits de substitution pour les agriculteurs est évident : les préoccupations sanitaires et sociétales conduisent en effet les organismes gouvernementaux à mettre en place des directives nationales et européennes afin de réduire l’usage des pesticides chimiques. Ceux-ci, et en particulier les insecticides (tels les néonicotinoïdes), sont de plus en plus contestés en raison de leur toxicité non ciblée et des impacts environnementaux sur la faune (en particulier des abeilles), la flore, et parfois également sur la santé des agriculteurs.

Or les pertes agricoles dues aux insectes ravageurs s’élèvent à plusieurs milliards de dollars par an et le développement de nouvelles solutions s’impose, en particulier de solutions d’origine naturelle. Dans ce contexte, les solutions proposées par le laboratoire BF2I provoquent un réel engouement.

Là où le bât blesse : les contraintes règlementaires concernant la bio-production. « Deux alternatives sont envisageables : l’utilisation de Plantes Génétiquement Modifiées (PGM) ou la bioproduction en fermenteurs à partir d’Organismes Génétiquement Modifiés (OGM), généralement uni-cellulaires, tels des levures ou des bactéries » rappelle Pedro Da Silva. La première option étant écartée en Europe du fait de l’interdiction d’utiliser des organismes pluri-cellulaires entiers (comme les PGM) il s’agit donc de trouver des alternatives « éthiquement acceptables ». « La principale difficulté est la production, qui est actuellement l’unique verrou car nous disposons d’un répertoire de molécules (identifiées chez des plantes ou des insectes) séquencées, à activité insecticide, …et qui seraient prêtes à être industrialisées » confirme Pedro. La bioproduction devient dans ce contexte un nouvel enjeu majeur des biotechnologies, dans le domaine de l’agriculture biologique comme dans celui de la santé, de la cosmétique ou de l’énergie (biocarburants) [Voir aussi le projet SoBiop issu du Laboratoire de Biologie et de Modélisation de la Cellule (LBMC) permettant d’optimiser la bioproduction].

Que cherche Pulsalys ?  

©Pulsalys/NM

Afin de permettre la concrétisation de projets autour d’alternatives technologiques et écologiques, en répondant à l’ensemble des contraintes réglementaires évoquées, Pulsalys recherche actuellement des sociétés intéressées par un co-développement, et/ou pour acquérir une licence afin d’exploiter le produit à l’échelle industrielle. « Ce qui me motive en soutenant des projets tels BIOCIDE et PEPTIDE développés au sein du laboratoire BF2I- est de pouvoir proposer in fine aux agriculteurs des produits plus sains pour la santé et plus respectueux de l’environnement » déclare Christine Duarte, responsable du Pôle Développement Technologies & Usages. « J’ai plusieurs fois été contactée par le passé par des agriculteurs qui souhaitaient déjà tester des produits encore non disponibles sur le marché ! » se rappelle-t-elle, soulignant la prise de conscience et la préoccupation de plus en plus forte de ces derniers pour leur propre santé et celle des consommateurs, ainsi que l’émergence d’associations actives et influentes sur la thématique (par exemple pour le projet Lactips). Selon elle, la prise de conscience par les consommateurs et les agriculteurs des aspects néfastes, autant pour la santé et l’écologie, a aussi ébranlé la partie règlementaire, avec le retrait du marché de plusieurs produits phytosanitaires.  Le plan Écophyto reflète la prise de conscience du Gouvernement et la volonté de développer des alternatives aux substances chimiques à la fois en renouant avec des pratiques agricoles telles que la rotation des cultures et en favorisant l’innovation. « Tout ceci est naturellement de bon augure pour aider des solutions innovantes à se développer pour pallier le retrait de produits indésirables mais pourtant utiles aux agriculteurs » analyse Christine Duarte. Le graal pour Pulsalys serait que des projets comme SOBIOP soutenus par la SATT apportent des solutions techniques à d’autres projets en développement tels BIOCIDE et PEPTIDE , dans une logique de portefeuille de projets …en l’occurrence dans le cas présent de « bouquet végétal ». Convergence et synergie sont dans ce contexte les maîtres mots en faveur d’un élan pour les Cleantech, Ecotech et autres Greentech !

Voir aussi les projets de Sexage des plantes , de Screening de probiotiques pour des élevages en pleine forme et la production de protéines d’insectes pour l’alimentation animale et humaine (Lire également l’article Des probiotiques sur mesure), de Nouveaux plastiques biosourcés, biodégradables et compostables et relire la belle histoire de LACTIPS qui fabrique des plastiques biosourcés à partir de protéines de lait.

 

Contacts :

Pedro DA SILVA, chercheur au laboratoire BF2i pedro.da-silva[@]insa-lyon.fr

Christine DUARTE, Responsable  du Pôle Développement Technologies & Usages Christine.duarte[@]pulsalys.fr

[Laboratoire] : Laboratoire de Biologie Fonctionnelle Insectes et Interactions (BF2I, INRA/INSA de Lyon).