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Dossier - Les molécules qui font des épices leurs intérêts
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Toil'd'épices

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Les molécules qui font des épices leurs intérêts ( odeur, goût, couleur …), ne sont pas là uniquement pour le plus grand plaisir de nos papilles et de nos yeux, elles ont aussi un rôle essentiel pour la plante.

  
DossiersLes molécules qui font des épices leurs intérêts
 
  • Utilisation de l'énergie Solaire : La photosynthèse
Sauge

La grande majorité des plantes ont la faculté de pouvoir transformer l'énergie lumineuse fournie par le soleil en énergie utilisable par tous les êtres vivants : les sucres.

Feuilles de menthe

Ce processus se nomme la photosynthèse. Au tout début de la photosynthèse, interviennent des molécules colorées qui captent les photons les grains de lumières, ensuite interviennent toutes une gamme de molécules qui forment se que l'on appelle le cycle de Calvin-Benson. Ici seules nous intéressent, les premières molécules intervenant, les pigments de la photosynthèse : soit majoritairement les chlorophylles a & b qui donne la couleur verte aux végétaux. On la retrouve dans toutes les herbes aromatiques : menthes, sauges, thym, estragon, ciboulette.

Chlorophylle A

Mais elles ne sont pas les seules à participer au processus de capture des photons, elles sont aidées par d'autres pigments dits accessoires comme le beta-carotène (qui donne la couleur orange aux carottes et aux feuilles mortes) et d'autres caroténoïdes. Leurs rôles sont multiples : d'abord, ils captent des photons de couleurs différentes de la chlorophylle (puissent qu'ils ne sont pas verts) et ensuite, en cas de fort ensoleillement, ils protégent la chlorophylle en filtrant la lumière.
Béta-Carotène
Raifort

Dans ce rôle de protection, on trouve d'autres pigments colorés ,les anthocyanes , ils donnent leur couleur rouge aux pommes, eux servent de philtre dans la gamme des rayons ultraviolets, protégeant ainsi les végétaux (les UV sont néfastes pour tous les organismes vivants). De plus, leur synthèse est facilité par la lumière, ils n'apparaissent donc que là où les UV menacent la plante : (c'est aussi pour ça que les pommes ne sont rouges qu'aux zones exposées à la lumière).

  • Collaboration avec les animaux pollinisateurs et disperseurs de fruits

Un grand problème pour les plantes, c'est quelles sont immobiles et fixes dans le sol. Il leur est donc impossible de se rencontrer pour la fécondation ou de s'éloigner de "leurs parents", au risque de mourir étouffés par manque de lumière. Pour pallier à ce problème, certaines plantes s'en remettent au hasard et au vent : le tilleul et les sapins libèrent des quantités énormes de pollen provoquant des allergies, les érables ont monté sur leurs graines des ailes pour former les fameux 'hélicoptères'

Mais d'autres plantes ont 'pris' leurs destin en mains, elles font appel aux services d'animaux pour transporter graines et pollens. Ainsi abeilles, bourdons, guêpes, oiseaux, rongeurs font office de transporteur !

Généralement, les plantes offrent en contrepartie de leurs services des friandises comme la chair des fruits et le nectar ainsi les animaux ne se font pas prier.

Il faut néanmoins que les plantes signalent que le pollen ou les graines sont mûrs et où ils sont. Pour cela, les végétaux ont développé toute une batterie de molécules qui jouent sur deux axes : les signaux visuels grâce aux pigments et les signaux odorants grâce aux huiles essentielles.

Fraises

a)Tout d'abord, penchons nous sur les signaux visuels, on les trouve sur les fleurs ainsi que sur les fruits. Les couleurs jaunes, ultraviolettes sont plutôt destinées aux insectes et les couleurs proche du rouge aux oiseaux (nombre de baies sont rouges : fraises, pommes, if..). Le choix rouge n'est pas un hasard mais bien une adaptation : c'est le complémentaire du vert il est donc facilement repérable sur un tapis de végétation. Deux types de molécules colorées rentrent dans ce processus : les flavonoïdes et les caroténoïdes.

Les flavonoïdes sont de nombreux types : flavanols, flavones, anthocyanes. Ils couvrent une grande gamme de couleur du rouge à l'ultraviolet en passant par le jaune. Leur couleur dépends de leur structure mais aussi de l'acidité du milieu (le pH), on en trouve aussi de nombreux sous forme d'hétérosides (c'est-à-dire attaché à un sucre). On en retrouve dans le rouge des pommes et des poires, dans les baies de genièvre.

Baies de genièvre

Les caroténoïdes sont tous des tétraterpènes polyinsaturés et ont des couleurs entre le rouge et le jaune intense. On les retrouve un peu partout comme dans le safran (crocétine), l'annatto (bixine), les piments, les carottes.

Safran

On peut aussi trouver des colorants plus 'exotiques' comme les bétalaïnes qui colorent les bougainvilliers du saumon au rouge le plus éclatant.

Bougainvilliéoside (bétalaïne)

b) Maintenant, passons aux signaux odorants, ils ciblent les insectes car ils sont pourvus de capteurs très sensibles pour les matières odorantes. Les oiseaux eux n'ont qu'un piètre odorat et ils repèrent surtout les baies à leurs couleurs. Les odeurs sont composées de se que l'on appelle les huiles essentielles des plantes, c'est-à-dire un mélange plus ou moins complexe de petites molécules volatiles.

Grains de Poivre

La principale famille chimique présente dans les huiles essentielles sont les terpènes et leurs dérivés. On les retrouve dans de nombreuses épices : muscade, cardamome (1,8 cinéole), poivre (sabinène, alpha pinène), sauge, citron (limonènes, citral), menthe (menthol). Mais tous les terpènes n'ont pas un rôle attractif envers les insectes.

Muscade

Une autre famille bien représentée sont les phényl propanoïdes comme l'eugénol du clou de girofle, le cinnamaldéhyde de la cannelle, anéthole de l'anis. Il existe bien d'autres produits odorant comme la vanilline de la vanille, le jasmonate d'éthyle de certaines fleurs.

Gouse de vanille

Certaines plantes comme des orchidées des montagnes européennes (ophrys sp.), ont des huiles essentielles encore plus attractives pour les insectes car elles imitent l'odeur des femelles (de leurs phéromones sexuelles), ainsi les mâles sont attirés à tous les coups !

Mais parfois, les odeurs des plantes n'attirent pas uniquement des animaux utiles aux plantes. Par exemple, le bombyx (le papillon du vers à soie) est attiré par l'odeur du mûrier (Citral, acétate de linalyle, beta-sitostérol). Et puis y ponds ces œufs, de même une fois sortit de l'œuf, les chenilles ont leur appétit stimulé par cette odeur. Ainsi de nombreux insectes qui dépendent d'une seule plante pour survivre, l'a repère à son odeur ; mais les plantes ont aussi développé des contre mesures comme nous le verrons dans le second chapitre.

  • Communication entre plantes

D'autre part, les odeurs ne servent pas uniquement aux plantes à attirer les abeilles sur leurs fleurs. Elles peuvent aussi être utiles pour qu'une plante prévienne les plantes proches : par exemple un herbivore est en train de la brouter, c'est ce que font de nombreuses plantes en réponse à un stress, elles libèrent del'éthylène pour que leurs voisines se préparent à résister. D'autres molécules servent aux plantes à 'parler' entre elles comme l'acide jasmonique.

Tamarin

D'autres plantes comme les fabacées (haricot, luzerne, trèfle, tamarin, fenugrec,) attirent des champignons vers leurs racines grâce à des flavonoïdes. Une fois que les champignons ont rencontrés les racines, ils fixent l'azote de l'air pour le compte des plantes qui en échange leurs donnent des sucres.