Les vertus insoupçonnées du marc de raisin...

Révolution verte : le marc de raisin issu de l'industrie viticole dévoile de nouvelles propriétés ayant des applications à haute valeur environnementale dans le domaine de la phytoprotection.

Lors des vendanges, le pressage des grappes laisse un résidu appelé marc de raisin. À l'heure actuelle, les composés du marc de raisin entrent dans la composition de cosmétiques, de compléments alimentaires et médicinaux. Les constituants naturels du marc rouge présentent deux nouvelles propriétés qui conduisent à des applications dans le domaine de la protection des végétaux. Ces découvertes ouvrent une voie nouvelle à la valorisation des produits dérivés de la vigne.

Le marc de raisin, "un vaccin" pour les plantes

À l'instar des animaux, les plantes possèdent des mécanismes de défense activés lorsque certaines molécules issues des bio-agresseurs sont détectées par la plante. Ce mode d'action apparenté à celui d'un vaccin est mimé par un extrait de marc de raisin rouge.

Lorsque nous injectons à l'aide d'une seringue un extrait de marc de raisin dans une feuille de tabac, une nécrose apparait localement au site d'infiltration (Figure 1A). Les cellules végétales au contact de l'extrait de marc se suicident littéralement pour empêcher la propagation de cet agent étranger dans le reste de la plante. Le végétal lutte naturellement contre l'intrus. Ce sacrifice cellulaire correspond à la première ligne de défense adoptée par les végétaux ; il est appelé "réaction hypersensible" et permet de confiner l'agresseur pour éviter sa propagation dans l'ensemble de la plante. Des antimicrobiens autofluorescents appelés phytoalexines sont produits autour de la nécrose. On peut visualiser ces symptômes macroscopiques lorsque l'on observe la feuille infiltrée par le marc sous UV (Figure 1B).

Figure 1 : Feuille de tabac infiltrée avec l'extrait de marc de raisin rouge observée en lumière naturelle (A.) et lumière UV (B.).

La vaporisation d'extrait de marc de raisin est tout aussi efficace pour déclencher les défenses naturelles de la plante. Pulvérisé sur les feuilles de tabac, le marc de raisin n'induit pas de réaction hypersensible localement, mais des molécules antimicrobiennes appelées protéines de la pathogenèse (protéines PR) sont synthétisées au sein de la feuille pulvérisée (Figure 2A). Avantage majeur, car c'est ce mode d'application qui pourra être utilisé en traitement préventif pour protéger les cultures à grande échelle.

La réponse immunitaire est ensuite mise en place dans toute la plante, elle devient systémique. C'est-à-dire que le reste de la plante est aussi en état d'alerte et la plante développe la "Réponse Systémique Acquise" (RSA) qui a pour principe l'activation de gènes codant les molécules antibiotiques. L'extrait de marc de raisin injecté ou pulvérisé induit la RSA avec la synthèse des protéines PR dans les feuilles situées à distance de celle ayant subi le traitement (Figure 2B). La plante entière est ainsi maintenue dans un état de résistance contre un large spectre d'agents pathogènes. Cette autodéfense préventive est activée pour des doses relativement faibles de marc (seuil proche du milligramme). Nous avons démontré son efficacité pour le tabac, Arabidopsis (une plante utilisée en laboratoire), ainsi que pour la tomate, et partiellement pour le maïs.

Figure 2 : Accumulation des transcrits codant les antimicrobiens protéiques : PR1 et PR2 dans la feuille pulvérisée (A.) par l'extrait de marc et la feuille non pulvérisée située à distance de la feuille traitée (B.). La réponse systémique acquise (RSA) est activée pour des concentrations de matière sèche de marc proche du mg.

Le marc de raisin, un écran solaire

L'équipe de photochimie de l'Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (ICCF - UMR UBP CNRS 6296) avec laquelle nous collaborons a démontré l'action photoprotectrice des extraits de marc. Les pigments naturels colorés présents dans le marc de raisin rouge sont capables d'absorber le rayonnement ultraviolet. De ce fait, le marc de raisin utilisé comme adjuvant protège par effet d'écran les pesticides, qui sont moins rapidement dégradés par la lumière. Ainsi, les durées de vie de deux herbicides largement utilisés en France dans la culture du maïs, la sulcotrione et la mésotrione, sont augmentées respectivement de 38 % et de 72 %. Limiter la dégradation des pesticides à la surface des feuilles, c'est réduire la fréquence des traitements.

L'avenir "vert" du marc rouge...

L'agriculture intensive engendre une pollution généralisée qui met en péril la santé et la diversité des êtres vivants. La protection des cultures doit se tourner vers une limitation des traitements chimiques et la recherche de nouvelles molécules sans effets toxiques sur l'environnement.

Nos recherches conduisent à la valorisation d'un sous-produit naturel de la vigne. Les composés du marc de raisin présentent des effets bénéfiques combinés en stimulant les réactions de défense des plantes et en permettant de réduire les doses de pesticides employées.

Les extraits de marc de raisin allient l'avantage de phytosanitaires aux exigences du "bio". Ils placent la plante au cœur de l'efficacité des produits en l'aidant simplement à renforcer sa résistance vis-à-vis de la maladie. Il ne s'agit pas, comme avec les pesticides traditionnels, d'avoir une action sur les agents pathogènes, mais de stimuler l'immunité du végétal. Cette stratégie de protection des cultures accroît tout naturellement le potentiel de la plante sans nuire à la biodiversité.

Une grande disponibilité, un profil toxicologique favorable, une action bénéfique dès les faibles doses et une forte biodégradabilité sont les critères qui caractérisent les extraits de marc de raisin et qui peuvent leur assurer une entrée prometteuse sur le marché de l'agriculture.