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Les Produits Phytosanitaires, et les mutations qu'ils engendrent dans nos écosystèmes

Un exposé présenté par:

Timon DURAND
Oriane LARA
Anaëlle PRIOUL
Laïtan RABU

Index

A - Sur l'environnement

1- Mutations

Introduction

Catégories

Définitions

2 - Organismes Résistants

2) Surexpression

3) Détoxification

D - Comportements

A- Catégories

4) Excrétion

E - Multiple et Croisée

B - Sur l'Homme

B - Biochimique

1) Modification cible

C - Physiologique

Conclusion

Introduction

Définition de "Produits Phytosanitaires"

Ethymologie:

  • Ethymologiquement, un produit phytosanitaire est un produit destiné à garantir la bonne santé des plantes.En pratique, l'expression renvoie à l'idéé de produits chimiques employés:
  • pour prévenir les attaques d'organismes nuisibles et ainsi protéger les végétaux;
  • pour leur action sur les processus vitaux des végétaux et en particulier sur leur croissance;
  • pour prévenir la croissance ou même détruire les végétaux indésirables.

Depuis janvier 2019, leur autorisation sont limitée à un usage précis basé sur leur efficacité mais aussi des risques qu'ils font courir à l'homme ou à l'environnement, et leur usage est interdit aux non professionnels.

Il existe plusieurs grandes catégories de produits phytosanitaires:

  • les herbicides sont destinés à lutter contre les mauvaises herbes;
  • les fongicides servent à combattre les maladies causées par les champignons ou des organismes philamenteux parasites;
  • les insecticides qui ciblent les insectes ravageurs.

Les catégories de produits phytosanitaires

1- Les mutations engendrées par ces produits

A- Les effets sur l'environnement

  • Sur l'air: ces produits dispersés dans l'air retombent sur le sol et le contaminent : la faune et la flore tout particulièrement. Cette contamination va conduire à la mort de certaines espèces, ce qui va déséquilibrer les écosystèmes. Par ex: la population des abeilles diminue suite à la raréfaction de la végétation.
  • Sur le sol: bactéries, champignons, algues, vers de terre et insectes jouent un rôle essentiel dans la structuration du sol et de sa fertilité: lorsque cet écosystème est touché et déséquilibré: on peut observer une modification des caractéristiques du sol qui peut conduire àune altération de la fertilité.


Sur le milieu aquatique

Impact des produits phytosanitaires sur la chaîne trophique

  • Comme dans tous les compartiments écologiques, la contamination du milieu par des produits phytosanitaires engendre un dysfonctionnement des écosystèmes par la disparition d'espèces naturellement présents et la prolifération d'espèces opportunistes.
  • On peut observer l'impact d'une pollution tout au long de la chaîne trophique:

B - Les effets sur l'homme

  • L'intoxication peut se faire:
  • lors de l'application des produits phytosanitaires;
  • Par le dégradation de la qualité des eaux de consommation;
  • Par la dégradation de la qualité de l'alimentation: résidus de produits dans l'alimentation surtout dans les fruits et légumes par application directe des produits et dans les produits d'origine piscicole;
  • Comme vu précedemment: lorsque les eaux sont polluées par ces produits tous les organismes des milieux aquatiques sont affectés par la pollution: la polluant s'accumule tout le long de la chaîne alimentaire jusque dans nos assietes

L'impact de ces polluants sur sur l'organisme est multiple et différent selon la voie d'entrée dans l'organisme, le temps d'exposition et la concentration de polluants;
  • Lors d'une intoxication: simples vomissements
  • Lors d'une intoxication aiguë: forte exposition sur une faible durée de temps, maux de tête;
  • Une exposition prolongée peut: déclencher un cancer qui peut toucher toutes les parties de l'organisme en contact avec le polluant.

Les voies d'entrées des polluants dans l'organisme

  • Les produits phytosanitaires peuvent également avoir des impacts sur le système immunitaire, neurologique, développement foetal...

2 - Une utilisation qui favorise le développement des organismes résistants

A - Les catégories des mécanismes résistants

On distingue trois catégories de mécanisme de résistance aux produits phytosanitaires:

  • Mécanismes biochimiques: mettent en jeu les cibles biochimiques des matières actives ou les matières actives elles-mêmes.
  • Mécanismes physiologiques: réduisent la pénétration du produit dans l'organisme cible.
  • Mécanismes comportementaux: réduisent l'exposition des individus au produit.

B - Les mécanismes biochimiques résistants

  • La cible d’un produit phytosanitaire est généralement une protéine - dite «protéine-cible» - nécessaire au développement du bioagresseur.
  • Exemple: fongicides de la famille des IDM (inhibiteurs de la déméthylation) qui agissent en inhibant l’une des enzymes impliquée dans la synthèse de l’ergostérol, composé spécifique de la membrane cellulaire des champignons, indispensable à son intégrité.
  • Une mutation modifie la structure de cette protéine cible, empêchant la matière active de se fixer normalement et de jouer son rôle d’inhibiteur. Les individus d’une population qui possèdent ce caractère sont alors résistants à la matière active.

1) Résistance par modification de la cible

  • Les bioagresseurs sont dotés de fonctions épuratives (dégradation, séquestration, excrétion) qui leur permettent de se débarrasser de leurs propres métabolites mais aussi de molécules étrangères, comme celles utilisées dans les produits phytosanitaires.
  • La mise en œuvre de ces fonctions peut empêcher une partie de la matière active d’atteindre sa cible. On parle dans ce cas de résistance par détoxication.
  • Ex: phénomène fréquent chez les insectes et les adventices, ainsi que chez quelques rares champignons comme le Botrytis cinerea.

  • L'enzyme ciblée par la matière active est non pas modifiée mais démultipliée dans les cellules : on parle alors de «surexpression de la cible».
  • Face à un tel phénomène, la quantité normale de matière active ne suffit pas à inhiber l’activité de l’enzyme et à provoquer la mort du bioagresseur.
  • Exemple: aux Etats-Unis chez l’amarante et le ray-grass résistants au glyphosate.

2) Résistance par surexpression de la cible:

3) Résistance par détoxication

4) Résistance par excrétion

  • Ce mécanisme de résistance implique un efflux augmenté de matières actives via la surexpression de protéines de transport.
  • Ce mécanisme est non spécifique d’une famille chimique et est rencontré chez les souches de microorganismes pathogènes de type MultiDrug-Resistants, ou «MDR».
  • Bien qu’identifiée assez fréquemment au laboratoire, l’excrétion de matière active ne semble pas être liée à une baisse d’efficacité de produits en pratique, tout du moins chez les microorganismes pathogènes de plantes.

C - Les mécanismes physiologiques

  • La perte d’efficacité d’une matière active peut aussi être liée à la réduction de sa pénétration dans l’organisme.
  • On l’a constaté pour des insecticides, dont l’efficacité peut être réduite par des changements d’épaisseur ou de composition de la cuticule de l’insecte.

D - Les mécanismes comportementaux

  • Bien que peu documenté, le mécanisme comportemental de résistance aux insecticides pourrait expliquer la perte d’efficacité de certaines classes de produits, comme les organochlorés, les organophosphorés, les carbamates et les pyréthrinoïdes sur certaines populations d’insectes.
  • Celles-ci seraient capables de détecter le danger et d’éviter le contact avec la matière active.

  • Il arrive aussi qu’un seul mécanisme de résistance concerne plusieurs matières actives appartenant ou non à la même famille chimique : on parle dans ce cas de résistance croisée.

  • Il arrive que plusieurs mécanismes de résistance coexistent chez un même individu : on parle alors de résistance multiple.
  • Ex: au sein de populations de vulpins résistants à différents inhibiteurs de l’ACCase par modification de la cible et détoxication.
  • Plusieurs mécanismes de résistance aux IDM sont par exemple observés chez Zymoseptoria tritici : diverses combinaisons de nombreuses mutations au niveau de la cible, surexpression du nombre de cible et surexpression de transporteurs membranaires.

E - La résistance multiple et croisée

Résistance Croisée:

Résistance Multiple:

Conclusion

L'utilisation abondante de produits phytosanitaires, notamment dans le domaine de l'agriculture, a mené de nombreux organismes et

micro-organismes à évoluer et à muter afin de résister à ces produits, bientôt devenus inefficaces.

Sources :

  • www.wikipedia.fr
  • www.agro.basf.fr
  • www.r4p-inra.fr
  • travail-emploi.gouv.fr
  • symcea.fr
  • agoravox.fr
  • www.researchgate.net
  • www.earthforcefightsquad.org

Team

Timon DURAND

Anaëlle PRIOUL

Laïtan RABU

Oriane LARA

Merci de votre attention!

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