Publié le 29 Mars 2014

Un grand entomologiste picard : André Marie Constant Duméril

Je ne vais pas attendre un anniversaire quelconque pour célébrer Duméril. Il faudrait attendre trop longtemps pour faire un multiple de 50 ou 100. La Picardie compte parmi ses enfants ce grand entomologiste. La raison est suffisante. L’Agrion de l’Oise se devait d’en parler.

André Marie Constant Duméril est né à Amiens le 1er janvier 1774, il y a donc 240 ans. Il est mort le 14 août 1860 à Paris, il y a 154 ans. Médecin à 19 ans, il enseigne l’anatomie à l’Ecole de Médecine de Rouen. A 26 ans, il vient à Paris à l’Ecole du Panthéon où il succède à Cuvier. En 1801 il a une chaire à l’Ecole de Médecine de Paris. Il est membre de l’Académie des Sciences à 32 ans… Je passe sur sa brillante carrière menée tambour battant. C’est surtout en zoologiste qu’il se distingue. Il poursuit notamment avec Daubenton, Lacépède, Cuvier, Geoffroy-St-Hilaire les œuvres du grand Buffon. Il publie un Traité élémentaire d’Histoire naturelle (1804), une Zoologie analytique (1806)… et s’illustre sur les poissons et surtout les reptiles et les batraciens avec son Erpétologie générale en 10 volumes et 120 planche parue entre 1834 et 1857. Son fils Auguste (1812-1870), également zoologiste l’assiste pour créer le premier vivarium pour reptiles au Jardin des Plantes de Paris.

Et ce n’est pas tout. Toute sa vie, il s’intéresse aux insectes et publie plusieurs ouvrages. De 1821 à 1830, les 50 volumes du Dictionnaire des sciences naturelles sont édités. C’est Duméril qui y écrit tous les articles relatifs à l’entomologie. Un volume complet, rehaussé de 60 planches originales, est dédié à la classe des insectes. L’année de sa mort, en 1860, est publiée son Entomologie analytique en 2 volumes, qui fera un temps autorité.

Nombreux sont ses travaux entomologiques. Comme il faut choisir, je me focaliserai ici sur l’olfaction des insectes où Duméril est précurseur. Je me permets de citer ici Sylvain Bouture qui écrit en 2008 dans l’Encyclopédie Picarde.

« Il est également le premier à rassembler les données permettant d’attester de la perception olfactive des insectes. […]. Ainsi, il observe que les abeilles sont attirées par l’odeur des fleurs alors que celles-ci sont enveloppées dans un sac en papier opaque ou encore que les insectes nécrophages sont attirés par l’odeur d’un cadavre sur de très longues distances. […] il s’oppose aux idées de son temps qui considèrent que l’insecte, n’ayant pas de nez, n’a pas d’odorat. […] Cependant, ses réflexions sur l’odorat de l’insecte lancent un vif débat qui animera la communauté entomologique jusqu’au début du XXe siècle, […]

Duméril soutient en effet que l’odorat des insectes réside dans les stigmates, orifices présents le long de l’abdomen. Le débat était justifié. Depuis le début du 20ème siècle, on sait qu’il n’en est rien et que l’odorat des insectes est principalement localisé dans les antennes, parfois aussi dans les palpes, pièces buccales des invertébrés.

Nous n’irons pas plus loin sur ce sujet, l’odorat des insectes mérite un article plus complet et puisque aujourd’hui notre sujet est Duméril, qui - s’il s’est trompé ici - n’en reste pas moins un grand entomologiste, revenons à ses œuvres.

Un autre de ses mérites, vu sous l’angle picard, est qu’il contribue à l’enrichissement des collections du jardin botanique – un des plus anciens de France, aujourd’hui labellisé ‘Jardin remarquable’ - et de l’Ecole des plantes d’Amiens, M. Trannoy, directeur et successeur de M. Lendormy, étant son ami. J’ai également recueilli cette citation dans un mémoire de l’Académie des sciences, des lettres et des arts d’Amiens, dont il était associé-correspondant. Il s’agit d’une proposition relative à l’établissement d’un musée départemental d’histoire naturelle à Amiens, rédigée en 1839 par M. Pauquy, docteur en médecine :

« Pour ce qui est des objets étrangers, quelle ville serait plus favorisée que la nôtre ? M. Duméril, professeur du Muséum et notre compatriote ne se ferait-il pas un plaisir de doter sa ville et de nous favoriser dans ces nombreux envois que le Muséum fait aux villes mêmes les moins considérables. »

Je voudrais ici vous donner un extrait de son Entomologie analytique. Et puisque nous parlions de l’odorat, par esprit de contradiction je citerai un passage relatif à l’oreille… pourquoi pas ?

Un grand entomologiste picard : André Marie Constant Duméril

« Il nous paraît que le nom de Perce-Oreille tient à la conformation de l’extrémité du ventre de ces insectes, qui ressemble à de petites pinces courbées, telles que celles dont se servaient autrefois les orfèvres pour percer en une seule fois le lobe inférieur, afin d’y introduire se suite le petit anneau de plomb qu’on ne retirait que lorsque le pourtour de l’orifice était cicatrisé.

En effet, on nommait en vieux français les Forficules des Aureillez, Oreillières, Auriculaires, et par suite Perce-Oreille. Ce dernier nom leur est resté et il a donné lieu à beaucoup de préjugés. On a supposé que l’insecte qui fuit la lumière et qui cherche les cavités étroites et obscures, s’introduisait pendant le sommeil dans le conduit auditif, qu’il y perçait le tympan et qu’il pénétrait même jusqu’au cerveau, ce qui est anatomiquement impossible, et cependant le vulgaire en est persuadé. Linné avait même dit en parlant de cet insecte : Aures dormientium intrans, spiritu frumenti pellenda ; de sorte qu’une proscription générale est étendue comme une malédiction sur cette race d’insectes, soit à cause de ce dont on l’accuse faussement, soit en raison des torts réels et mieux fondés qu’elle cause, en chagrinant les cultivateurs d’œillets et d’oreilles-d’ours, dont ces insectes détériorent les fleurs pendant la nuit. »

Forficucula auricularia est insecte (sinon je n’en parlerai pas) de la sous-classe Pterygota, de l’infra-classe Neoptera et de l’ordre Dermaptera, je vous fais grâce du sous-ordre. Il est inoffensif pour l’homme. Il est actif la nuit, s’infiltre dans les endroits frais, sombres, humides et étroits, sous les pierres ou les pots de fleurs, dans les déchets végétaux, les fissures des murs et même dans les pieds du mobilier de jardin. En grand nombre il peut endommager fleurs et légumes. Mais c’est un insecte bénéfique auxiliaire du jardinier se nourrissant d’insectes nuisibles comme les pucerons, les psylles et les petites chenilles. Les araignées, les coléoptères, les oiseaux et les petits mammifères se chargent d’en faire leur proie. Donc ne le détruisez pas, d’autres s’en chargeront bien. Laissez la nature gérer son équilibre. Vous pouvez même le favoriser dans votre jardin : il suffit d’un pot de fleur en terre cuite renversé pendu par une corde, rempli de paille ou du foin ou de fibres de bois légèrement humides, ils viendront s’y réfugier.

Un grand entomologiste picard : André Marie Constant Duméril

Aîe, je suis bien loin des travaux scientifiques de Duméril avec mes petits conseils de jardinier amateur. D’ailleurs, il n’y a même pas la queue d’une forficule dans le bel hôtel à insectes de mon jardin. Ingrates bestioles !

Mais il faut que je me rattrape, on ne peut pas parler du pince-oreille sans rendre hommage au grand entomologiste Claude Caussanel (1933-1999), qui après avoir fait sa thèse sur les forficules, leur consacra une grande partie de ses travaux. Il nota en particulier que ces insectes élèvent leurs petits avec beaucoup de soin, ce qui est très rare chez les insectes ne vivant pas en société. Qui plus est il est à l’origine de la création de l’insectarium Micropolis à Saint-Léons-du Levezou, village natal du grand Jean-Henri Fabre. Il ne faudra pas oublier de revenir ici sur la carrière de Claude Caussanel.

Mais pour revenir à Duméril, je conclurai en disant qu’il me paraît justifié de demander à ce qu’une des salles de notre futur "Insectarium de Picardie" porte le nom André Marie Constant Duméril, natif d’Amiens. Ce serait faire grand honneur à ce musée vivant de l’insecte.

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Publié le 23 Mars 2014

La parution de l’ouvrage « Poulpe fiction, quand l'animal inspire l'innovation », récemment évoquée dans notre page Facebook, me conduit à m’intéresser ici à la vision des insectes, puisque les auteurs Agnès Guillot et Jean-Arcady Meyer, traitent entre autres - et les exemples sont nombreux et passionnants - d’un œil artificiel inspiré de celui de l’insecte. Comme j’avais en plus des photos de notre ami Philippe Delmer, c’était pour moi une raison supplémentaire d’écrire cet article.

Mais au préalable je jette un coup d’œil (clin d’œil ?) aux vieux textes : l’Encyclopédie de Diderot, tome X, page 775 où je découvre l’article suivant :

« Mouche-dragon, œil de la (Science microsc.) la mouche-dragon est peut-être la plus remarquable des insectes connus, par la grandeur & la finesse de ses yeux à réseau, qui paroissent même avec les lunettes ordinaires dont on se sert pour lire, semblables à la peau qu’on appelle de chagrin. M. Leeuwenhock trouve dans chaque œil de cet animal 12544 lentilles, ou dans les deux 25088 placées en exagone ; en sorte que chaque lentille est entourée de six autres ; ce qui est leur situation la plus ordinaire dans les autres yeux de mouche. Il découvrit aussi dans le centre de chaque lentille une petite tache transparente, plus brillante que le reste, & il crut que c’étoit la prunelle par où les rayons de lumiere passoient sur la rétine ; cette tache est environnée de trois cercles, & paroît sept fois plus petite que le diametre de toute la lentille. On voit dans chacune de ces surfaces lenticulaires extrèmement petites, autant d’exactitude pour la figure & la finesse, & autant d’invention & de beauté que dans l’œil d’une baleine & d’un éléphant. Combien donc doivent être exquis & délicats les filamens de la rétine de chacune de ces lentilles, puisque toute la peinture des objets qui y sont représentés doit être plusieurs millions de fois moindre que les images qui se peignent dans notre œil. »

Biomimétisme et vision des insectes

Le rédacteur n'est pas précisé, mais l’article précédent est signé D.J., à savoir Louis de Jaucourt, le spécialiste des insectes de l’Encyclopédie. Pourquoi cet article est-il anonyme ? Bah… et qui est ce Monsieur Leeuwenhock ? Un néerlandais (1632-1723) qui a amélioré le microscope et est considéré comme un des précurseurs de la biologie cellulaire. Dès 1632, il découvre bactéries, protozoaires et spermatozoïdes… suscitant l’enthousiasme des scientifiques de l’époque. Bon j’arrête, sinon je vais être vite hors sujet. Et si en plus je m'engage sur la sexualité des insectes...

Déjà, grâce au microscope, les savants des 17-18ème siècles avaient pu examiner la structure d’un œil d’insecte et imaginer son fonctionnement en considérant qu’il était composé d’une multitude d’yeux similaires aux nôtres.

Les arthropodes, dont font partie les insectes, possèdent des yeux composés, ou yeux à facettes, constitués de récepteurs sensibles à la lumière nommés ommatidies, chacune avec sa cornée, sa chambre interne, sa rétine et son nerf optique. Je vous renvoie aux ouvrages spécialisés pour comprendre en détail comment cela fonctionne, toujours est-il que comme pour nous c’est le cerveau qui interprète ce que les capteurs ont perçus (donc les insectes ont un cerveau, oui le protocérébron, faudra qu’on en parle). Chez les insectes quelques aptères (sans ailes) ne possèdent que très quelques ommatidies, la mouche drosophile en possède 800, et le nombre s’envole à 30000 chez certains coléoptères, odonates ou papillons de nuit. Il faut aussi savoir que le nombre d’ommatidies augmente au fur et à mesure du développement de l’insecte : un bébé æschne en possède un peu moins de 300, sa grand-mère 100 fois plus.

Biomimétisme et vision des insectes

Les insectes ont deux yeux composés, plus ou moins volumineux, plus ou moins espacés, quelquefois jointifs, jamais pédonculés comme chez le crabe. Le champ de vision des insectes est très large et leur permet de détecter facilement les mouvements, les ommatidies s’activant successivement au passage d’un objet. Nous voyons 24 images/secondes, la mouche en voit 200. Voilà pourquoi j’ai du mal à attraper les mouches à la main, mais cela ne m’explique pas pourquoi c’est plus facile avec une tapette en plastique à 1 euro au supermarché (je ne vous parle pas de la bombe aérosol sur les bestioles qui font krrr-krrr ou bzzz-bzzz , elle est hors jeu).

Et cela se complique. Les yeux d’insectes sont sensibles à une large gamme de longueurs d’onde, les couleurs du visible et jusqu’à l’ultraviolet (rare chez les vertébrés), mais malgré leur nombre important de facettes, ils perçoivent mal les détails, contrairement à ce que pensait l’encyclopédiste, pas de chance.

Et ce n’est pas fini. Certains insectes possèdent en outre des "ocelles", des yeux simples leur permettant de capter les variations de lumière, rôle que joue chez d’autres la "pseudopupille" changeant de position sur l’œil. Attention pour les ocelles ne confondez pas avec les taches sur l'aile d'un papillon ou les plumes du paon, qui comme chacun sait n'est pas un insecte (c'est un oiseau de la famille des Phasianidae, à ne pas confondre avec les paons homonymes de l'ordre des lépidoptères, mais je m'égare). Certains insectes sont sensibles à la polarisation de la lumière. A ce propos, il faudra que l’on aborde un jour (pourquoi pas une nuit ?) les méfaits de la pollution lumineuse sur les insectes. C’est important et attention les insectes nous ont à l’œil…

Mais venons enfin au biomimétisme, prétexte de cet article, j’y arrive. « Poulpe fiction », ouvrage qui vient tout juste de sortir – et que je viens tout juste de commencer à lire en commençant par le chapitre sur l’œil artificiel - en parle. Les publications scientifiques relatives au sujet remontent à l’été 2013 et ont été à l’époque commentées dans les médias. Il faut dire que c’est une belle innovation.

Il s’agit du projet CURVACE, un acronyme comme les aiment les projets européens, pour "miniature curved artificial compound eye", c’est-à-dire œil composé artificiel miniature courbe, mettez les adjectifs dans l’ordre que vous voulez, enfin si je ne me suis pas trompé, j’allais dire mis le doigt dans l’œil mais c'est un peu populaire, tant pis c'est écrit et en ligne C’est un projet mené dans le cadre du 7ème Programme Cadre européen pour l’amélioration de la compétitivité de l’industrie européenne. Les initiés comprendront. Le coût total a été de 2.73 millions d’euros dont 2.09 de financement européen. Il a duré 45 mois de 2009 à 2013.

Les partenaires de ce programme étaient suisses (Lausanne), allemands (Iena et Tübingen) et français, à savoir deux laboratoires CNRS de l’Université d’Aix-Marseille : l’Institut des Sciences du Mouvement et le Centre de Physique des Particules, tous deux implantés à Marseille

L’œil artificiel réalisé est un petit cylindre de 12.8 mm de diamètre et de 1.75 g constitué de 630 yeux élémentaires, composés chacun d’une lentille (172 microns) associée à un pixel électronique (30 microns).

Biomimétisme et vision des insectes

Bien sûr il faut derrière tout cela un système informatique de traitement des données : le cerveau … mais de nos jours il n’y a quasiment plus de difficultés dans ce domaine.

Et voilà les usages que l’on peut en espérer. C’est la Commission européenne qui parle, je cite :

Cet œil artificiel pourrait être utilisé dans des domaines où la détection panoramique des mouvements est primordiale, souligne la Commission : il pourrait être fixé sur les voitures pour détecter efficacement les obstacles ou intégrés dans des micro-drones (MAV).

Leur faible épaisseur et leur souplesse intrinsèques permettraient également de les intégrer dans des tissus pour fabriquer des vêtements intelligents, tels que des chapeaux munis d’un système avertisseur de risque de collision destinés aux personnes malvoyantes. Des yeux composés artificiels flexibles pourraient aussi être fixés aux murs et au mobilier de maisons intelligentes afin de détecter les mouvements », cite encore le communiqué, mentionnant les personnes âgées en « autonomie assistée à domicile » et la prévention des accidents chez les enfants.

Super bien vu, non ?

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Publié le 16 Mars 2014

Les insectes domestiques

Si on vous demande de citer un insecte « domestique » vous allez tout de suite penser qu’il s’agit d’un insecte que vous pouvez trouver dans votre maison : une mouche domestique, une fourmi domestique, une araignée domestique, le grillon du foyer (autrefois, aujourd’hui c’est plutôt le grillon du métro).

Si l’on se place du point de vue de l’élevage, à savoir un animal que vous logez et nourrissez, alors oui on peut presque le dire, puisque ces bestioles se nourrissent de vos déchets ou des réserves de vos placards.

Non ce n’est pas cela l’insecte domestique. Bien sûr il ne s’agit pas non plus de « faune sauvage captive », vous ne les retenez pas enfermés comme dans un zoo, ou plus modestement un terrarium. Ils sont chez vous et vous vous en passeriez bien…

Il y a une définition légale à laquelle nous allons nous référer. Le JORF (Journal officiel de la République Française) du 7 octobre 2006 a publié l’arrêté du 11 août 2006 fixant la liste des espèces, races ou variétés d'animaux domestiques. Il est signé du ministre de l'agriculture et de la pêche et la ministre de l'écologie et du développement durable :

  • Vu le code de l'environnement, et notamment ses articles L. 411-1 à L. 413-5, R. 411-5 et R. 413-8 ;
  • Vu l'avis du Conseil national de la protection de la nature en date du 15 juin 2006,

Le présent arrêté nous dit que sont considérés comme des animaux domestiques les animaux appartenant à des populations animales sélectionnées ou dont les deux parents appartiennent à des populations animales sélectionnées.

Ce n’est évidemment pas le cas de la mouche qui vous énerve en venant frôler votre nez et qui vous nargue en se frottant les mains sur votre table de cuisine. Ce n’est pas le cas de la colonne de fourmis qui vient piller votre garde-manger. Je cite donc la suite de l’article 1 :

On appelle population animale sélectionnée une population d'animaux qui se différencie des populations génétiquement les plus proches par un ensemble de caractéristiques identifiables et héréditaires qui sont la conséquence d'une politique de gestion spécifique et raisonnée des accouplements.
Une espèce domestique est une espèce dont tous les représentants appartiennent à des populations animales sélectionnées ou sont issus de parents appartenant à des populations animales sélectionnées.
Une race domestique est une population animale sélectionnée constituée d'un ensemble d'animaux d'une même espèce présentant entre eux suffisamment de caractères héréditaires communs dont l'énumération et l'indication de leur intensité moyenne d'expression dans l'ensemble considéré définit le mod
èle. Une variété domestique est une population animale sélectionnée constituée d'une fraction des animaux d'une espèce ou d'une race que des traitements particuliers de sélection ont eu pour effet de distinguer des autres animaux de l'espèce ou de la race par un petit nombre de caractères dont l'énumération définit le modèle.

Voilà tout est dit. Il ne reste qu’à énumérer « les espèces, races et variétés domestiques visées à l'article 1er ».

Je n’ai pas pour propos de vous citer tous ces animaux que notre espèce humaine a domestiqués et sélectionnés depuis plus ou moins longtemps, mais chez les mammifères n’oubliez pas la gerbille, le chinchilla et le cochon d’Inde. Passons sur la basse-cour avec ses poules, ses oies, ses dindes, etc. Ils sont très nombreux. Pour les anoures, surprenant, il y a la race "Rivan 92" de la grenouille rieuse et une variété albinos de l’axolotl (ne m’en demandez pas plus), mais c’est tout pour les amphibiens. Chez les poissons la carpe Koï, les poissons rouges et japonais et les races et variétés domestiques du guppy, du danio et du combattant.

Et voilà les insectes qui n’occupent que trois lignes. Ce sont :

  • Le ver à soie (Bombyx mori)
  • Les variétés domestiques de l'abeille (Apis spp.)
  • Les variétés domestiques de la drosophile (Drosophila spp.).

Tous les autres insectes sont sauvages, qu’on les trouve dans votre matelas, votre cuisine, votre cave à vin, le métro, la campagne picarde, la Baie de Somme, la canopée amazonienne ou le désert du Kalahari.

Le ver à soie est la chenille du bombyx du mûrier, lépidoptère domestique originaire du nord de la Chine, élevé depuis 3000 ou 2000 ans avant Jésus-Christ pour produire de la soie.

Le Dictionnaire de la Conversation et de la Lecture de 1837 (Paris, Belin-Mandar) écrit :

Les œufs de ver à soie que l’on peut comparer à la graine de millet, et qui de là on reçu dans la pratique le nom de graine, sont le résultats de l’accouplement des papillons sortis de la chrysalide. L’éclosion de l’œuf a lieu par l’influence d’une température élevée.

Ainsi le sériciculteur déclenche l’éclosion quand le mûrier – dont la feuille va nourrir les vers – commence à se couvrir de bourgeons. Sans l’homme, sans la culture du mûrier, il n’y a pas de bombyx, pas de ver, pas de soie.

Les insectes domestiques

Concernant le bombyx, je passe sur sa vie, son œuvre et sur la fabrication de la soie. On en aurait pour des heures. Je ne vous parlerai pas de Pasteur qui vint à bout de la pébrine, maladie qui ravageait la sériciculture française.

L’abeille domestique qu’on nomme encore quelquefois mouche à miel – la plus connue étant Apis mellifera - hyménoptère, qui, contrairement à ses nombreuses cousines sauvages, solitaires, mais grégaires, vit aujourd’hui dans des ruches et a besoin de l’apiculteur. Le même dictionnaire nous dit :

Abeilles : ces insectes si remarquable par leur industrie, leur activité et leur amour de l’ordre, ont été de bonne heure placées par l’homme au nombre des animaux domestiques.

Là encore je ne vous parlerai pas de la production mondiale ou picarde de miel, des méfaits de certains insecticides, ni de cette méchante bestiole sauvage, autre hyménoptère de la famille des Vespidae, qu’est le frelon et surtout le frelon asiatique récemment apparu.

Les insectes domestiques

La drosophile est un insecte holométabole diptère radio-résistant également appelée mouche du vinaigre, appartenant à un genre plus général mouche des fruits. Il en existe plus de 400 espèces présentes sur tout le globe. Les espèces qui sont qualifiées de domestiques sont Drosophila melanogaster, mais il y a d’autres espèces ainsi qualifiées comme Drosophila simulans. Ce minuscule moucheron 0.5 mg et 2 à 4 mm de long, dont la vie ne dépasse pas 29 jours et dont le cycle de reproduction est de 10 jours, est devenu une star pour les études de génétique, depuis notamment les travaux de l’américain Thomas Hunt Morgan (1866-1945), d’où l’importance de maintenir des souches parfaitement reproductibles. Qui plus est nous avons quasiment tous fait connaissance avec lui dans nos cours de sciences nat ou de SVT. Le grand biologiste Jean Rostand, qui ne voit pas beaucoup d’utilité aux insectes, écrit cependant :

Le seul titre sérieux qu’ait l’insecte à notre gratitude, c’est le rôle qu’il joue en tant que matériel de recherches dans le développement des sciences naturelles. Il doit lui être pour cela beaucoup pardonné, et l’on conviendra que ses services d’informateur réparent quelques-uns des ses méfaits, s’il est vrai que toutes les disciplines se compénètrent et que la médecine elle-même est tributaire de la biologie. Des chapitres entiers de cette science sont issus de l’’entomologie. C’est sur l’insecte que Wilson a fait les premières observations sur les chromosomes sexuels, que marcha a découvert la polyembryonie, et Wagner la pæedogénèse ; les grandes généralisations de la génétique n’eussent pas été possibles sans la petite Mouche du vinaigre.

Plus près de nous c’est grâce à la petite drosophile que le biologiste français d’origine luxembourgeois, membre de l’Académie française, Jules Hoffman, s’est vu remettre en 2011 – conjointement avec l’américain Bruce Beutler - le Prix Nobel de physiologie ou médecine pour ses travaux sur l’immunité innée chez les insectes.

Les insectes domestiques

Cette liste de 3 petites lignes ne risque-t-elle pas de s’allonger si l’on venait à déclarer comme insectes domestiques les insectes, qui seront élevés pour la consommation humaine dans des conditions de contrôle sanitaire, de contrôle qualité et de traçabilité très stricts ? Mais on n’en est pas là, d’autant que les saumons et les truites d’élevage, par exemple, n’y sont pas encore. Les animaux de ces élevages modernes ne sont en effet pas encore suffisamment différenciés de leurs congénères sauvages.

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Publié le 9 Mars 2014

La chitine, du grec χιτών signifiant « tunique », est le matériau qui constitue l’exosquelette des insectes. C’est un polymère de N-acétylglucosamine, une molécule dérivée du glucose. C’est le même matériau pour l’exosquelette des crustacés, l’endosquelette des céphalopodes (os de seiche) et comme constituant en proportion variable des coquilles et de la nacre des coquillages. Enfin la paroi des champignons est également à base de chitine. La chitine est donc un des polymères les plus abondants sur Terre.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes
Du chitosane à partir de la carapace des insectes

La chitine a été isolée pour la première fois, sur un champignon en 1811, par le pharmacien, botaniste et chimiste Henri Braconnot, directeur du jardin botanique de Nancy (ci-contre). En traitant la chitine avec de la potasse concentrée à température élevée, Charles Rouget a obtenu en 1859 un polysaccharide soluble en milieu acide, qui a été baptisé chitosane en 1894. En fait le chitosane diffère de la chitine essentiellement par le degré de polymérisation.

Aujourd’hui le chitosane est obtenu par réaction chimique ou enzymatique principalement à partir de déchets de crustacés (crevettes décortiquées). Pour produire 1 kg de chitosane il faut entre 10 et 25 kg de carapace.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes

Le chitosane est particulièrement intéressant car il est biodégradable et biocompatible, notamment avec le sang. En outre il modère la croissance des bactéries et des mycoses

Ses applications sont nombreuses.

En diététique, sous forme nutraceutique, il fixerait les lipides qui, non métabolisées, ne seraient pas absorbées par l’organisme et éliminées par les voies naturelles. En 2012 l’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a validé le lien entre consommation de chitosane et régulation des taux sanguins de cholestérol-LDL (le mauvais). En revanche, elle a réfuté et interdit les allégations concernant la réduction de la masse corporelle, du temps de transit intestinal et de l’inflammation. Il interfèrerait avec l’absorption de certains médicaments et provoquerait des effets indésirables. Il est déconseillé aux femmes enceintes et aux personnes allergiques aux crustacés.

Le chitosane est également employé en médecine régénérative des tissus et des os. Appliqué en bandages sur des brûlures, il présente l’intérêt d’accélérer la guérison des plaies sans laisser de cicatrices. Il permet également la vectorisation de molécules biologiquement actives. Cela étant toutes les préparations de chitosane ne seraient pas d’efficacité équivalente du fait de différences de structures.

Le chitosane est également utilisé en traitement des eaux pour complexer les métaux lourds, les graisses et certains composés phosphorés, et réduire la turbidité de l'eau.

Il est autorisé depuis 2011 en vinification pour son action sur les levures de contamination du genre Brettanomyces qui confèrent des odeurs animales désagréables au vin. D’autres applications sont envisagées en œnologie.

Bref, ses nombreuses applications – notamment pour la perte de poids et surtout aux Etats-Unis - en font un produit convoité dont le marché international est en pleine croissance. De nouvelles sources de chitine sont recherchées. L’utilisation de carapaces de crustacées est en effet limitée, car on n’imagine pas produire spécialement des crevettes pour obtenir du chitosane.

Du chitosane à partir de la carapace des insectes

En France, une société poursuit entre autres des travaux sur la production de chitosane à partir de chitine d’insectes. Ynsect, société fondée en 2011, s’est lancée dans la valorisation de la biomasse d’insectes avec le concept de bioraffinerie, déjà connu pour la biomasse végétale et développé notamment dans la cadre du Pôle de compétitivité à vocation mondiale Industries & Agroressources.

Les objectifs de Ynsect sont de développer des produits d’intérêt riches en protéines pour l’alimentation animale, notamment en aquaculture et aviculture.

A côté de produits à destination alimentaire, Ynsect, qui collabore en R&D avec de nombreux centres de recherche comme CEA, INRA, IRSTEA, IFREMER, AgroParisTech, etc. cherche également à développer par bioraffinerie des produits à haute valeur ajoutée, parmi lesquels des nutriments riches en acides aminés tels que la lysine, la cystéine, ou la méthionine et en acides gras (saturés et insaturés). Le chitosane fait évidemment partie des produits visés par Ynsect. Le chitosane a partir de chitine d’insectes pourrait avoir des propriétés supérieures à celui obtenu à partir de crustacés. L’entreprise a récemment été primée au Concours national de jeunes entreprises en Biotechnologies du Génopole remis au cours du Salon Pollutec en décembre 2013.

Le projet européen ChitoBioEngineering, lancé en 2011 et mené par l’Université allemande de Münster, avec des partenaires industriels belges et allemands, vise à obtenir le chitosane – sans utiliser de chitine animale - par des méthodes biotechnologiques en fermenteur tout en améliorant son efficacité chez l’homme. La recherche de la souche bactérienne optimale pour la production à une grande échelle est en cours.

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