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Production durable d'extraits naturels biocides de deux Pipéracées à La Réunion

Deguine Jean-Philippe, Atiama-Nurbel Toulassi, Ajaguin Soleyen Cédric, Bialecki Anne, Beaudemoulin Henri, Carrière Julie, Chiroleu Frédéric, Cortesero Anne-Marie, Doizy Anna, Dorla Emmanuelle, Fillâtre Jacques, Ginglinger Jean-François, Graindorge Rachel, Grondin Isabelle, Lamy F., Laurent Philippe, Ligonière Amandine, Marchand Patrice, Tostain Graziella. 2020. Production durable d'extraits naturels biocides de deux Pipéracées à La Réunion. Innovations Agronomiques, 79 : pp. 101-120.

Journal article ; Article de synthèse ; Article de revue à comité de lecture Revue en libre accès total
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Titre anglais : Sustainable production of biocidal natural extracts of two Piperaceae in Reunion

Abstract : Le projet BIOPIPER est un projet Casdar (Innovation et partenariat) qui s'est déroulé à La Réunion de 2015 à 2018 avec différents partenaires de la Recherche et du Développement. Sa finalité est de produire durablement des extraits naturels de deux Pipéracées (Peperomia borbonensis et Piper borbonense), en vue de leur utilisation dans le cadre de la Protection agroécologique des cultures. On distingue 3 objectifs généraux : (1) Mettre en synergie les compétences de partenaires aux mandats complémentaires sur l'utilisation de plantes endémiques comme outils de biocontrôle ; (2) Concevoir et mettre au point la production durable des deux plantes en vue de leur utilisation comme outils de biocontrôle ; (3) Diffuser et valoriser les résultats et produits obtenus. Le projet s'est articulé autour de 4 actions. L'action 1 a permis de concevoir, de mettre au point et d'optimiser la production des deux Pipéracées permettant d'assurer une production optimale de biomasse foliaire. L'action 2 a permis de produire et de caractériser sur le plan phytochimique les extraits de différents écotypes des plantes sauvages et cultivées. L'action 3 a mesuré l'efficacité biocide des extraits sur divers bioagresseurs (bactéries, arthropodes) de caractère générique et d'importance économique à La Réunion et à l'échelle nationale. Sur les Mouches des fruits, ravageurs redoutables à l'échelle mondiale, les DL 50 et DL 95 (doses létales de 50 % et 95 % de la population) ont été mesurées sur 5 espèces (Zeugodacus cucurbitae, Bactrocera zonata, Bactrocera dorsalis, Ceratitis quilicii et Neoceratitis cyanescens), avec des extraits à base d'huile essentielle. L'analyse des résultats des DL 50 montre des différences entre les plantes, les écotypes et les types d'extraits. Les tests de DL 50 avec les huiles essentielles ont été conduits sur d'autres ravageurs d'importance économique (Bemisia tabaci, individus issus d'élevage ; Frankliniella occidentalis, individus prélevés en culture de poivron sous serre), une drosophile (Drosophila melanogaster, individus issus d'élevage). L'huile essentielle de P. borbonense a également été testée sur différents ravageurs des légumes métropolitains (la Mouche du chou, Delia radicum, le méligèthe Meligethes aeneus et l'altise d'hiver, Psylliodes chrysocephala). Un effet biocide a été trouvé sur tous les insectes testés avec des variations importantes de sensibilité. Des tests olfactométriques ont également été réalisés et ont révélé que l'huile essentielle de P. borbonense n'est pas répulsive. Ce résultat est encourageant et permet d'envisager une application ciblée du produit toxique via la nourriture ou les sites de nutrition du ravageur (approche " attract & kill "). L'action 4 a initié le processus visant à constituer un dossier réglementaire en vue de l'utilisation commerciale de la production des plantes ou des extraits. Le projet BIOPIPER a permis la création d'un dispositif en partenariat opérationnel et original, permettant de screener, à des fins de recherches ou de prestations de service, l'activité biocide d'extraits de différentes plantes.

Résumé (autre langue) : The BIOPIPER project is a French Innovation and Partnership project that took place in Reunion Island from 2015 to 2018 with different partners of Research & Development. Its purpose was to produce natural extracts of two Piperaceae (Peperomia borbonensis and Piper borbonense) in a sustainable approach, for a use in the context of agroecological crop protection. There were 3 general objectives: (1) Synergize the skills of partners with complementary mandates on the use of endemic plants; (2) Design and implement sustainable production of both plant extracts and evaluate their efficacy as bioprotection agents; (3) Disseminate and enhance the obtained results and products. The project was structured around four actions. Action 1 made it possible to design, develop and optimize the production of the two Piperaceae to ensure optimal production of foliar biomass. Action 2 made it possible to produce and characterize phytochemical extracts of different ecotypes of wild and cultivated plants. Action 3 measured the biocidal efficacy of extracts on various crop pests (bacteria, arthropods) of a generic nature and of economic importance in Reunion Island and at the French national level. On fruit flies, which are fearsome pests worldwide, LD 50 and LD 95 (lethal doses of 50% and 95% of the population) were measured on five species (Zeugodacus cucurbitae, Bactrocera zonata, Bactrocera dorsalis, Ceratitis quilicii and Neoceratitis cyanescens), with essential oil-based extracts. Analysis of the LD 50 results showed differences between plants, ecotypes and types of extracts. LD 50 tests with essential oils were carried out on other economically important pests (Bemisia tabaci, Frankliniella occidentalis), a non-pest fly (Drosophila melanogaster). The essential oil of P. borbonensis has also been tested on various temperate pests (Delia radicum, Meligethes aeneus, Psylliodes chrysocephala). A biocidal effect was found on all insects tested with significant variations in sensitivity. Olfactometric tests were also carried out and revealed that the essential oil of P. borbonensis is not repellent. This result is encouraging and makes it possible to consider a targeted application of essential oil via bait in an "attract & kill" approach. Action 4 initiated the process of developing a regulatory folder for the commercial use of plant or extract production. Finally, the BIOPIPER project has made it possible to create an operational and original consortium in partnership in order to screen, for research or service purposes, the biocidal activity of extracts from different plants.

Mots-clés Agrovoc : Piperaceae, Biocides, Lutte biologique, Extrait de feuille, Huile essentielle, Protection des plantes

Mots-clés géographiques Agrovoc : Réunion

Mots-clés complémentaires : Piper borbonense, Peperomia borbonensis

Mots-clés libres : Biocontrôle, Piperaceae, BIOPIPER, Huiles essentielles, Efficacité biocide

Classification Agris : H01 - Protection of plants - General aspects

Champ stratégique Cirad : CTS 4 (2019-) - Santé des plantes, des animaux et des écosystèmes

Auteurs et affiliations

  • Deguine Jean-Philippe, CIRAD-BIOS-UMR PVBMT (REU) - auteur correspondant
  • Atiama-Nurbel Toulassi, ARMEFLHOR (REU)
  • Ajaguin Soleyen Cédric, CIRAD-BIOS-UMR PVBMT (REU)
  • Bialecki Anne, Université de la Réunion (REU)
  • Beaudemoulin Henri, SHBP (REU)
  • Carrière Julie, ITAB (FRA)
  • Chiroleu Frédéric, CIRAD-BIOS-UMR PVBMT (REU) ORCID: 0000-0002-4874-5357
  • Cortesero Anne-Marie, INRA (FRA)
  • Doizy Anna, IRCT (FRA) ORCID: 0000-0002-2866-6918
  • Dorla Emmanuelle, Université de la Réunion (REU)
  • Fillâtre Jacques, ARMEFLHOR (REU)
  • Ginglinger Jean-François, PAT (FRA)
  • Graindorge Rachel, ARMEFLHOR (REU)
  • Grondin Isabelle, Université de la Réunion (REU)
  • Lamy F., Université de Rennes I (FRA)
  • Laurent Philippe, Université de la Réunion (REU)
  • Ligonière Amandine, ARMEFLHOR (REU)
  • Marchand Patrice, ITAB (FRA)
  • Tostain Graziella, QUALITROPIC (REU)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/595322/)

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