Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des
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Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des
UNIVERSITE DE SCIENCES AGRONOMIQUES ET MEDECINE VETERINAIRE BUCAREST FACULTE D’AGRICULTURE Résumé – thèse de doctorat Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique COORDINATEUR SCIENTIFIQUE Prof. univ. dr. Bălan Viorica DOCTORANT Ing. Manole Carmen Gabriela Bucarest, 2013 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique Mots-clés: bio – agronomique, sanogène, Ribes nigrum L., Ribes rubrum L. L’une des plus complexes définitions du développement durable a été celle présentée en 1972 lors de la Conférence ONU sur l’Environnement, relative à la satisfaction des besoins actuels sans compromettre les besoins des générations à venir, concrétisée dans les ouvrages de la Commission Mondiale pour l’Environnement et le Développement (The Brundtland Report) en 1987. En ce sens, à l’époque actuelle, l’accent mis sur la synergie de l’approche multidisciplinaire entre les domaines agriculture, horticulture et santé n’est qu’une continuité et une extension des traditions anciennes médiévales, la relation santé – plantes horticoles précédant l’histoire écrite. Ces derniers temps, la nutrition, la diète, les messages informatifs sur la santé et les soucis liés à une manière de vivre plus saine prennent de plus en plus d’ampleur. Les choix alimentaires, ainsi que le mode de vie sain sont les facteurs les plus importants pour faire limiter le risque de l’apparition des différentes maladies et, certes, pour améliorer la qualité de la vie. A l’appui de cette idée, World Health Organization et Food Agriculture Organization of the United Nations par le Rapport Mondial sur la Santé de 2002, présente le lien qu’il y a entre la faible consommation de fruits et de légumes et l’incidence de l’apparition de certaines maladies, à savoir celles cardiaques ischémiques en proportion de 31% et les accidents vasculaires cérébrales en proportion de 11% [Joceline Pomerleau şi colab., 2004]. Ainsi, il y a de plus en plus d’intérêt pour les espèces de plantes à propriétés ascogènes, comme des espèces du genre Ribes, à savoir Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. Cet intérêt surgit dans le contexte des bénéfices associés à la consommation de leurs fruits et de la possibilité de valorisation à des fines thérapeutiques des éléments qui tiennent à la morphologie et à l’architecture de la plante. [E.Oprea, 2008, J. Liobicas, 2008, K. Ikuta, 2012, Mitchell şi colab., 2011]. Ainsi, des recherches étendues de certains pays, comme la Nouvelle Zélande, la Pologne, le Japon, la Grande Bretagne ont conduit à l’utilisation des fruits, des bourgeons et des feuilles de ces espèces tant dans le domaine nutritionnel, que dans celui thérapeutique. Dans ce contexte, la situation géographique et le climat de notre pays a offert depuis toujours des conditions extrêmement favorables pour la culture des arbres et des arbrisseaux fruitiers. [N. Cepoiu, 2000]. A cet égard, la flore de la Roumanie comprend dans sa structure de nombreuses espèces de plantes endémiques et reliques, parmi lesquelles il y a des espèces d’herbes médicinales 1 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique et celles à valeur sanogène et nutritive élevée où l’on retrouve également les espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. Dans le contexte de la valorisation du cadre naturel propice et de la bio-base de variétés d’arbrisseaux fruitiers disponibles à l’Université de Sciences Agronomiques et Médecine Vétérinaire de Bucarest, le thème de recherche abordé et développé dans cette thèse s’inscrit dans la tendance actuelle de développement et de valorisation en système intensif des productions agricoles de groseillier. Par le sujet abordé, le thème représente une contribution originale, présentant des recherches et des contributions personnelles liées aux particularités biologiques, agronomiques et sanogènes de six variétés (Tinker, Deea, Roxia, Abanos, Elita 124, Kzvana) de l’espèce Ribes nigrum L. et cinq variétés (Elite, Rolan, Jonkheer van Tets, Det Van, Tatran) de l’espèce Ribes rubrum L., ainsi que leur influence sur l’obtention des produits nutraceutiques. La motivation du choix de ce thème consiste, d’une part, dans le fait que, même si au niveau mondial il y a d’intenses préoccupations dans le domaine de la culture et de la valorisation nutritionnelle et thérapeutique de la production des assortiments de variétés de Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L., en Roumanie, le taux de consommation et de leur valorisation se trouve à un stade précoce. Une autre raison, qui a représenté également le but des recherches, a été celle d’établir les particularités des caractéristiques biologiques et agronomiques de certaines variétés des espèces mentionnées ci-dessus, ainsi que le niveau des caractéristiques biophysiques et biochimiques des fruits à rôle sanogène et nutritionnel se trouvant à de différents stades de maturation, provenant des variétés des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L., la mesure dans laquelle ces caractéristiques peuvent servir à l’obtention de produits nutraceutiques et la mise en évidence des variétés qui réunissent un cumul de caractéristiques bio-agronomiques et nutritionnelles à un niveau élevé. C’est pourquoi les objectifs des recherches de la présente thèse de doctorat ont été les suivants : 1. D’établir les particularités de croissance et de fructification de six variétés appartenant à l’espèce Ribes nigrum L. et de cinq variétés appartenant à l’espèce Ribes rubrum L. examinées sur la parcelle de recherche de la bio-base de l’Université de Sciences Agronomiques et Médecine Vétérinaire Bucarest (USAMVB). 2 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique 2. D’établir le niveau des caractéristiques biophysiques et biochimiques des fruits à rôle sanogène et nutritionnel d’une certaine variété récemment introduite, faisant partie des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. 3. De recommander les variétés de Ribes nigrum L et Ribes rubum L. qui ont mis en relief un cumul des caractéristiques et des attributs positifs sous aspect biologique, agronomique, sanogène et nutritionnel, ainsi que la mesure dans laquelle ces caractéristiques peuvent être utilisées et exploitées afin d’obtenir des produits nutraceutiques. La thèse de doctorat comprend sept chapitres, comme suit: Le premier chapitre de la thèse s’intitule « Considérations générales et aspects relatifs au développement durable » et représente une approche aux aspects essentiels du cadre législatif national et international relatifs au développement durable dans l’agriculture. De plus, dans ce chapitre on a présenté quelques aspects liés au rôle et à l’importance de l’alimentation rationnelle pour le maintien et l’amélioration de la qualité de la vie, en ce sens étant mise en évidence des programmes cadre internationaux en cours de déroulement ou finalisés. Toujours dans ce chapitre l’on retrouve l’importance et le rôle des espèces Ribes nigrum L et Ribes rubrum L au maintien de la biodiversité, de l’équilibre écologique et de la santé. Le second chapitre de la thèse, intitulé « La diversité des espèces du genre Ribes, leur origine et propagation », comprend des aspects importants relatifs à la diversité des espèces du genre Ribes. On a présenté le genre Ribes qui comprend environ 150 espèces diploïdes, groupées par des catégories, auquel appartiennent aussi les espèces Ribes rubrum L., Ribes nigrum L., Ribes aureum Pursh, Ribes uva-crispa L, Ribes alpinum L. répandues dans de diverses zones du monde. Le genre Ribes inclut aussi des espèces individuelles s’étant créées le long des années et qui sont spécifiques aux régions géographiques et aux traditions de certains pays. C’est le cas de la Russie qui a des espèces résistant à la gelée (R. dikuscha Fisch, R. pauciflorum Turcz, R. fontaneum Boczkarn, R. procumbens Pall, R. manschuricum (Maxim.) Kom, R. pallidiflorum Pojark., R. palczewskii Jancz) et aux acariens (R. pauciflorum, R. procumbens). De plus, toujours dans ce chapitre il y a une séquence dédiée au sujet de l’origine et de la propagation des espèces faisant l’objet des recherches personnelles, à savoir Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. Le troisième chapitre de la thèse, intitulé « La culture du cassis (Ribes nigrum L.) et du groseillier (Ribes rubrum L.) et leur rôle dans l’économie de la pomiculture sur le plan mondial et national » comprend des données relatives aux conditions d’environnement des variétés des espèces 3 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique Ribres nigrum L. et Ribes rubrum L., les superficies, les zones cultivées et les productions de groseillier au niveau mondial et national. Conformément à la statistique réalisée par Food and Agriculture Organization pour la période 2010-2011 pour les superficies cultivées de groseillier, l’on peut déduire le fait que, au niveau européen, la Pologne contribue avec environ 16-18% à la superficie totale de groseillier, suivie par l’Ukraine, la France et le Royaume-Uni de la Grande Bretagne. Au niveau mondial la Russie détient la plus grande superficie cultivée de groseillier, environ 51.000 ha. Parmi les pays non-européens la plus grande superficie cultivée de groseillier est détenue par la Nouvelle Zélande, à savoir 1.200 ha. Concernant la production, la Pologne est actuellement le plus grand producteur de groseillier du monde. Toujours dans ce chapitre l’on a décrit les principaux types de variétés des espèces Ribes nigrum L et Ribes rubrum L. promus dans les principaux pays cultivateurs du pays et du monde entier. Ainsi, au niveau européen, les variétés les plus cultivées sont celles de cassis, comme: Ojebyn, Titania, Ben Lemond, Ben Alder, Ben Tiran, Ben Gope, Ben Gairn, Tiben, Tisel dont en Pologne, le principal pays cultivateur, l’on cultive les variétés suivantes: Foxendown, Ceres, Tiben, Ores, Czereszniewa, Ben Gairn, Ben Hope, Ruben, Gofert, Foxendown, Ben Alder, Ben Lemond, Bona, Big Ben, et dans la Fédération Russe il y a des types de variétés pour de grandes productions, comme Venera, Vospominanie, Dar Smol’yaninovoy, Iskushienie, Ocharovanie avec des productions de 10-12 t/ha et des variétés à une teneur élevée en vitamine C (plus de 250 mg/100 g) comme, Amurski korservnny, Ozherelie, Sevchanka, Sumrak. Le quatrième chapitre de la thèse, intitulé « Synthèse sur les résultats actuels des recherches concernant les particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. », présente le stade actuel des connaissances dans le domaine étudié et porte sur le fondement scientifique des recherches personnelles. Suivant la littérature de spécialité, l’architecture des plantes dépend de la nature et de l’arrangement relatif de ses composantes, représentant l’expression d’un équilibre entre les processus de croissement endogènes et les contraintes exogènes exercées par l’environnement. Si l’on considère la plante dans son entier, l’analyse architecturale représente une approche globale, dynamique et à plusieurs niveaux du développement des plantes. Ainsi, pour chaque espèce, dans chaque étape de développement et quelles que soient les conditions d’environnement, en fonction de la complexité de l’architecture, l’on réalise de diverses observations qualitatives et quantitatives des 4 caractéristiques Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique morphologiques ou même anatomiques, chez des populations variées d’individus [D. Barthelemy și colab., 2007]. Des caractéristiques et des propriétés telles que le type de maturation des fruits, le nombre de drageons, le rendement des fruits de la plante et la susceptibilité à des maladies et à des parasites représentent les attributs pomologiques les plus importants qui caractérisent la diversité phénotypique des espèces de groseillier [W.Madry, 2010]. Le cinquième chapitre de la thèse, intitulé « Recherches expérimentales sur les particularités biologiques et agronomiques de certaines variétés des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. », comprend l’analyse de quelques éléments de l’architecture des plantes et de production des variétés prises sous la loupe. Les recherches ont été réalisées sur deux lots expérimentaux se trouvant dans la bio-base USAMV de Bucarest. Le profile représentatif des lots a les coordonnés géographiques 44○ 28’ 10” N et 26○ 04’ 00” N. Par l’analyse des caractéristiques, le volume de la plante, le nombre de drageons, le nombre de trochets, les résultats obtenus contribuent au fondement scientifique de la diversification du fond biologique chez les espèces à propriétés sanogènes. De même, dans ce chapitre, l’on a mis l’accent sur les particularités agronomiques des variées des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. qui ont consisté dans l’analyse de quelques éléments de production (racèmes, poids de la baie, poids des trochets), de la productivité et de la quantité de la production (production/variété et production/variété/ha) dans le contexte de leur culture dans des plaines de Bucarest. Sous l’aspect bio-agronomique de l’espèce Ribes nigrum L. on a détaché les variétés Deea et Roxia, et de l’espèce Ribes rubrum L. les variétés Elite et Rolan. Le sixième chapitre de la thèse intitulé « Recherches expérimentales sur les particularités sanogènes de certaines variétés des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. » , comprend les résultats relatifs à la qualité de la production, à l’égard de l’analyse des caractéristiques biophysiques et biochimiques des fruits à rôle sanogène et nutritionnel chez les variétés prises en examen, ainsi que la mesure où ces fruits peuvent servir et être soumis à l’exploitation en vue d’obtenir des produits nutraceutiques. Le matériel biologique utilisé a consisté dans des échantillons de fruits se trouvant à de divers stades de maturation provenant des variétés prises en examen des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. En ce sens, le protocole établi a suivi la détermination qualitative et quantitative de la teneur en composés biologiquement actifs et de la quantité antioxydant, ainsi que les corrélations entre ceux-ci. Sous aspect sanogène, l’on a fait remarquer des 5 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique variétés telles que Abanos, Deea şi Kzvana de l’espèce Ribes nigrum L. et les variétés Tatran şi Elite de l’espèce Ribes rubrum L. Le septième chapitre de la thèse, intitulé « Conclusions générales et recommandations » comprend les conclusions et les recommandations suite aux recherches personnelles. Ainsi, l’utilité de l’exploitation des caractéristiques bio agronomiques et sanogènes pour l’obtention de produits nutraceutiques, peut être dirigée vers des éléments de l’architecture des plantes, comme les feuilles – source d’antioxydants et d’huiles volatiles utilisées pour des infusions et des boissons traditionnelles, notamment les variétés Rolan et Jonkheer van Tets de l’espèce Ribes rubrum L. et les variétés Deea, Roxia şi Kzvana de l’espèce Ribes nigrum L. Quant à l’aspect des éléments biophysiques et biochimiques de la qualité des fruits avec de l’applicabilité dans l’industrie alimentaire et pharmaceutique l’on retrouve les variétés Abanos, Deea et Kzvana de l’espèce Ribes nigrum L. et les variétés Tatran şi Elite. Compte tenu des résultats obtenus dans la présente thèse, des conclusions synthétisées, des ouvrages scientifiques publiés, avec un impact positif, l’on recommande l’augmentation du taux de consommation des fruits riches en composés biologiquement actifs indispensables à la vie, des variétés de valeur de Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. par l’extension des superficies cultivées et implicitement des productions obtenues, la valorisation rationnelle des terrains propices au croissement et au développement de ces arbrisseaux, la multiplication des variétés avec bien des caractéristiques positives. 6 Particularités biologiques, agronomiques et sanogènes des espèces Ribes nigrum L. et Ribes rubrum L. et leur influence sur l’obtention d’un produit nutraceutique Bibliographie 1. Joceline Pomerleau, Karen Lock, Cecile Knai, Martin McKee et al., 2004, Efectiveness of interventions and programmes promoting fruit and vegetable intake, electronic publication only; 2. Oprea Eliza, Radulescu V., Balotescu C., et al., 2008, Chemical and biological studies of Ribes nigrum L. buds essential oil, Biofactors Vol. 34, p. 3 – 12; 3. Liobikas Julius, Liegiute S., Majiene D., Trumbeckaite S., Bendokas V., Kopustinskiene D. M., Siksnianas T., Anisimoviene N., 2008, Antimicrobial activity of anthocyanin-rich extracts from berries of different Ribes nigrum varieties, Journal of Horticulture and vegetable growing, Vol. 27, p. 59 – 66; 4. Kazufumi Ikuta, Koichi Hashimoto, Hisatoshi Kaneko, Shuichi Mori, Kazutaka Ohashi, Tatsuo Suzutani, 2012, Anti-viral and anti-bacterial activities of an extract of blackcurrants (Ribes nigrum L.), Journal of Microbiology and Immunology, Vol. 56, p. 805 – 809; 5. C. Mitchell, M. R. Brennan, J. V. Cross, and S. N. Johnson, 2011, Arthropod pests of currant and gooseberry crops in the U.K.: their biology, management and future prospects, Agricultural and Forest Entomology, Vol. 13, p. 221 – 237; 6. N. Cepoiu, 2000, Pomicultura aplicată, Editura Ştiinţelor Agricole, București; 7. D. Barthelemy and Y. Caraglio, 2007, Plant architecture: A dynamic, multilevel and comprehensive approach to plant form, structure and ontogeny, Annals of Botany, Vol. 99, p. 375407; 8. Wieslaw Madry, Stanislaw Pluta, Leszek Sieczko and Marcin Studnicki, 2010, Phenotypic diversity in a sample of blackcurrant (Ribes nigrum L.) cultivars maintained in the fruit breeding department at the Research Institute of Pomology and Floriculture in Skierniewice, Poland, Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, vol. 18, p. 23 – 37. 7