Une étude récente révèle que le composé naturel (-)-carvone présent dans la menthe verte constitue une alternative puissante et durable aux herbicides chimiques. Cette recherche démontre comment la (-)-carvone cible et dégrade les microtubules des mauvaises herbes, induisant la mort cellulaire et inhibant la croissance sans nuire à l’environnement. Les résultats suggèrent un avenir où les plantes allélopathiques offriront des solutions écologiques à la gestion des mauvaises herbes, favorisant la biodiversité et réduisant la dépendance aux produits chimiques nocifs dans l’agriculture.
La quête de pratiques agricoles durables a conduit les chercheurs à explorer l’allélopathie, où les plantes libèrent des composés naturels pour inhiber la croissance des espèces voisines. Les herbicides traditionnels, bien qu’efficaces, manquent souvent de spécificité et peuvent nuire aux plantes non ciblées. En revanche, les composés allélopathiques comme la (-)-carvone de la menthe verte offrent une approche ciblée. Compte tenu de ces défis, il est urgent d’explorer les mécanismes de ces composés naturels pour développer des méthodes de lutte contre les mauvaises herbes plus sûres et plus précises, conformes aux objectifs de préservation écologique.
Dans un étude publié dans Recherche en horticultureune équipe de l’Institut de technologie de Karlsruhe, en collaboration avec l’Université de Strasbourg, a examiné les propriétés allélopathiques de la (-)-carvone, un composé présent dans la menthe verte. La recherche démontre comment la (-)-carvone perturbe les microtubules des méristèmes racinaires, entraînant la mort cellulaire programmée dans les plantes cibles comme le cresson et le pavot. Les résultats soulignent le potentiel du composé en tant que bioherbicide spécifique, offrant une nouvelle direction à l’agriculture durable qui minimise l’impact environnemental.
L’étude examine les effets allélopathiques de la (-)-carvone, révélant sa capacité à cibler et à perturber les microtubules dans les méristèmes racinaires des plantes. Les microtubules, essentiels à la division et à l’élongation cellulaires, sont démantelés lors de l’exposition à la (-)-carvone, en particulier dans les cellules méristématiques, où le processus démarre puis progresse dans la zone d’élongation.
Cette perturbation ciblée déclenche la mort cellulaire programmée, ce qui arrête efficacement la croissance et la germination des graines de cresson et de pavot. Contrairement aux herbicides traditionnels qui exercent souvent une toxicité non spécifique, la (-)-carvone agit via une voie de signalisation, ce qui en fait un candidat prometteur pour un bioherbicide qui pourrait potentiellement réduire les dommages causés aux espèces non ciblées.
Les chercheurs ont utilisé un système de puces racinaires pour surveiller cette dégradation en temps réel, fournissant des preuves claires de l’action spécifique du composé sur les microtubules des plantes. L’étude compare également les effets de la (-)-carvone avec le (+)-menthofurane, un autre monoterpène, montrant que la (-)-carvone est nettement plus efficace, ce qui en fait un candidat de choix pour un développement ultérieur dans la gestion durable des mauvaises herbes.
Nathalie Hering, chercheuse principale à l’Institut de technologie de Karlsruhe, souligne : « Nos résultats avec la (-)-carvone constituent une approche révolutionnaire de la gestion des mauvaises herbes. En ciblant spécifiquement le cytosquelette des espèces de mauvaises herbes, nous pouvons potentiellement développer des bioherbicides à la fois efficaces et respectueux de l’environnement. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives pour l’utilisation de composés naturels dans l’agriculture durable, réduisant ainsi notre dépendance aux produits chimiques synthétiques qui causent souvent des dommages écologiques plus importants. »
Les implications de cette recherche sont de grande portée, notamment dans le domaine de l’agriculture durable. La capacité de la (-)-carvone à cibler sélectivement les espèces de mauvaises herbes sans nuire aux autres plantes pourrait conduire au développement de bioherbicides conformes aux objectifs de préservation écologique. Cette approche répond non seulement aux préoccupations croissantes concernant l’impact environnemental des herbicides conventionnels, mais soutient également la biodiversité. L’application réussie de la (-)-carvone comme bioherbicide pourrait révolutionner les pratiques de gestion des mauvaises herbes, en offrant une alternative naturelle et efficace qui minimise les perturbations écologiques.
Plus d’informations :
Nathalie Hering et al, La menthe verte cible les microtubules par la (−)-carvone, Recherche en horticulture (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae151