Brevet FR2762189A1 — publié le 19981023

COMPOSITION XT PROCéDA POUR LA STIWULATION DIS D*FINSSS NATURELLES DIS PLANTE N PARTICULIER DES CURIALES ET NOTANNINT DU BLÉ AINSI QUE DZ LA POMME DZ TERRE L'invention a pour objet une composition comprenant, en tant que substance active, au moins un produit phytosanitaire du genre de ceux qui sont propres à stimuler les défenses naturelles des plantes, en particulier des céréales et notamment du blé ainsi que de la pomme de terre. Elle vise également un procédé de traitement des plantes en question pour la stimulation de leurs défenses naturelles par application notamment foliaire de la susdite composition. Elle vise enfin, et ce à titre de produits industriels nouveaux, au moins pour autant qu'il s'agisse de leur utilisation en vue de la stimulation en question, les produits phytosanitaires qui constituent la substance active de la susdite composition. La stimulation des défenses naturelles des plantes est un problème des plus actuels et fait l'objet de nombreuses recherches. C'est ainsi que, très récemment, plusieurs spécialités capables de stimuler les défenses naturelles de certaines plantes dont les céréales et la pomme de terre à l'égard de certains agents pathogènes ont été présentées à la "Brighton Crop Production Conference" de 1996. Ces spécialités sont toutes à base de produits chimiques de synthèse. Pour tenir compte des contraintes toujours plus grandes dues aux exigences de la protection de l'environnement, la Société Demanderesse s'est donnée comme but de fournir une solution au problème de la stimulation des défenses naturelles de certaines plantes, en particulier les céréales et notamment le blé ainsi que la pomme de terre, qui soit d'une compatibilité optimale avec ces contraintes. Et elle a trouvé que ce but était atteint dès lors qu'il est fait recours, à titre de produit phytosanitaire du genre en question, à une substance d'origine naturelle comprenant au moins une oligopectine. I1 est rappelé que, par le terme "oligopectine", on désigne les produits d'hydrolyse des pectines. Les pectines sont des polysaccharides d'un poids moléculaire de 100000 à 150000; elles consistent essentiellement en des unités d'acide galacturonique partiellement méthylés reliés par des liaisons glucosidiques; il s'agit de polysaccharides linéaires ayant jusqu'à environ deux mille unités saccharidiques par molécule. Ce sont les principaux constituants polysaccharidiques de la paroi primaire des végétaux terrestres. I1 existe trois types principaux de pectines, à savoir les homopolygalacturonanes, les rhamnogalacturonanes de type I et les rhamnogalacturonanes de type II. Les homopolygalacturonanes, ou acide polygalacturonique fréquemment désigné par PGA, sont des polymères linéaires d'acide galacturonique dont le degré de polymérisation peut atteindre 2000 et dont les unités structurelles sont liées par des liaisons a 1- > 4. Dans ces polysaccharides, le squelette d'acide a l- > 4 galacturonique peut comporter des ramifications à base de xylose ou être entrecoupé par des résidus a 1- > 2 rhamnose, qui introduisent des "coudes" dans la structure tridimensionnelle de la molécule. Lorsque le rapport molaire du rhamnose à l'acide galacturonique est proche de 1:1, il s'agit de rhamnogalacturonanes de type I généralement désignés par RGI. I1 s'agit de rhamnogalacturonanes de type II généralement désignés par RGII lorsque les polysaccharides comportent en outre des chaînes latérales constituées d'arabinose et de galactose; dans ces rhamnogalacturonanes de type II, l'agencement des résidus acide galacturonique, rhamnose, arabinose et galactose est encore plus complexe que précédemment. Les oligopectines dont il est question ici sont composées de moins de 150, de préférence de 3 à 50 et, plus préférentiellement encore, de 3 à 10 unités saccharidiques. I1 s'ensuit que la composition pour application notamment foliaire conforme à l'invention, qui comporte un véhicule, les constituants classiques pour application notamment foliaire et, à titre de substance active, un produit phytosanitaire capable de stimuler les défenses naturelles des plantes, en particulier des céréales, notamment du blé ainsi que de la pomme de terre, est caractérisée par le fait que la substance active est constituée par au moins une oligopectine composée de moins de 150, de préférence de 3 à 50 et, plus préférentiellement encore, de 3 à 10 unités saccharidiques. Dans un mode de réalisation avantageux, la composition conforme à l'invention comprend, en combinaison avec le produit phytosanitaire constituant la substance active, au moins un autre produit phytosanitaire choisi dans le groupe des fongicides. Le procédé de traitement des plantes, en particulier des céréales, notamment du blé et de la pomme de terre, pour la stimulation de leurs défenses naturelles est caractérisé par le fait qu'il comprend l'application notamment foliaire de la composition conforme à l'invention. L'invention pourra être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit et des exemples non limitatifs qui sont donnés en rapport avec des modes de réalisation avantageux. Se proposant, par conséquent, de stimuler les défenses naturelles des plantes, en particulier des céréales et notamment du blé ainsi que de la pomme de terre, on s'y prend comme suit ou de façon équivalente. On traite les plantes identifiées ci-dessus et dont il s'agit de stimuler les défenses naturelles à l'aide d'une composition pour application notamment foliaire comprenant, outre les véhicules et constituants classiques de ce genre de composition, au moins une oligopectine ayant 150, de préférence de 3 à 50 et, plus préférentiellement encore, de 3 à 10 unités saccharidiques. Ce traitement est réalisé à partir du stade végétatif de la montaison préférentiellement en plusieurs applications successives qui sont avantageusement effectuées par pulvérisation et dont la dernière est généralement mise en oeuvre au stade végétatif de l'épiaison. Le moment précis de la ou des applications sera choisi notamment en fonction de la plante traitée. La concentration en oligopectines des compositions pour application notamment foliaire selon l'invention est de 1 à 100, de préférence de 2 à 10 et, plus préférentiellement, de 5 à 10 mg/l. La quantité de composition appliquée à l'hectare est de 10 à 1000 g, de préférence de 20 à 500 g et plus préférentiellement encore de 50 à 200 g. Le véhicule est généralement l'eau. I1 est toutefois possible d'avoir recours, en lieu et place de l'eau, à un véhicule choisi dans le groupe comprenant les huiles minérales, les huiles végétales, tous corps gras liquides et les alcools dont notamment le propylèneglycol ou le glycérol. Les constituants classiques essentiels des compositions selon l'invention peuvent varier selon la nature de la plante traitée; ils sont généralement choisis dans le groupe comprenant des solvants, des agents tensioactifs, des agents dispersants et/ou des charges solides. Pour préparer les oligopectines constituant la substance active des susdites compositions, on peut effectuer une hydrolyse enzymatique ou acide de pectines généralement extraites de marc de pommes ou d'écorces d'agrume, notamment de citron. A cet égard, il est rappelé que les teneurs en pectines de ces matières premières sont, exprimées en % en poids par rapport à la matière sèche, de: - 15% dans le cas du marc de pomme, - 258 dans le cas des écorces d'orange ou de pamplemousse, - 35% dans le cas des écorces de citron et - 50% dans le cas des écorces de citron vert. Dans la pratique, on extrait les pectines des sousproduits de l'industrie des jus de fruit; on peut faire agir pendant 2 à 10 heures à une température de 60 à 800C un acide minéral, par exemple l'acide chlorhydrique, à un pH de 1 à 2,5. On purifie l'extrait par exemple par filtration et centrifugation; on neutralise et on concentre le milieu d'extraction, on précipite les pectines par un alcool, tel que l'éthanol ou l'isopropanol, on les sèche et on les obtient sous forme de poudre. La dégradation enzymatique de ces pectines en oligopectines peut être réalisée à l'aide de pectines lyases (notamment EC 4.2.2.1.0) ou de pectinases, encore appelées polygalacturonases (notamment EC 3.2.1.15), toutes deux extraites d'Aspergillus niger. Dans les exemples qui suivent, on décrit - d'une part, la préparation par dégradation enzymatique d'une pectine constituant la matière première, de trois hydrolysats contenant chacun au moins une des oligopectines qui constituent la substance active des compositions conformes à l'invention, et désignés respectivement par H18, Hl9 et H21, - d'autre part, deux compositions selon l'invention. EXEMPLE 1 Préparation deux hydrolysats désignés respectivement par H18 et H19. La matière première est constituée par une pectine de pomme; il s'agit d'un acide polygalacturonique partiellement méthoxylé commercialisé par la Société Sigma sous la référence P-2157. On utilise comme enzyme la pectine lyase d'Aspergillus niger commercialisée par la Société Sigma sous la référence P-7052. On prépare un tampon phosphate-citrate 20 mM à pH 5. On dissout 25 g de la susdite pectine dans 5 litres du susdit tampon en ajoutant régulièrement du phosphate dibasique (0,2M) en quantité suffisante pour maintenir à 5 le pH qui tend à diminuer au fur et à mesure de la solubilisation de la pectine. A 2 litres de cette solution, thermostatée à 400C, on ajoute 20 unités de la susdite pectine lyase. On maintient l'ensemble à 400C pendant 30 minutes. On ultrafiltre ensuite, en continu et avec un débit de 500 à 1000 ml/heure, la susdite solution dans un dispositif d'ultrafiltration tangentielle commercialisé par la Société Millipore sous la marque de fabrique PELLICON, équipé d'une cassette de porosité de 10000 Daltons, la pression étant de 1 bar en entrée. Pendant cette ultrafiltration, le volume à ultrafiltrer est maintenu constant à 2 litres par addition automatique de 3 litres de solution de pectine. L'ultrafiltrat de 4 litres obtenu à l'issue de cette première opération d'ultrafiltration contient les oligopectines de masse moléculaire inférieure à 10000 Daltons; sachant que la masse moléculaire de l'unité saccharidique est d'environ 200, les oligopectines contenues dans l'ultrafiltrat sont constituées d'au plus 50 unités saccharidiques. L'ultrafiltrat est soumis à une autre ultrafiltration tangentielle à l'aide du même dispositif, cette fois équipé d'une cassette de porosité de 500 Daltons. Par cette deuxième ultrafiltration, on obtient le dessalement de l'ultrafiltrat précédent et l'élimination des oligopectines de masse moléculaire inférieure à 500 Daltons, c'est-à-dire constituées d'au plus deux unités saccharidiques; cette deuxième ultrafiltration est effectuée sous une pression en entrée inférieure à deux bars et à un débit de 2 à 3 litres/heure. L'ultrafiltrat de 4 litres ainsi obtenu est lavé deux fois avec 5 litres d'eau distillée, concentré à un volume de 50 ml par évaporation à 550C à l'aide d'un dispositif de marque ROTOVAPOR, neutralisé à l'aide d'une solution de soude diluée puis lyophilisé. Une analyse par chromatographie ionique couplée à l'ampérométrie et utilisant la résine échangeuse d'ions commercialisée par la Société Dionex Chemical Corp., filiale de Dow, sous la marque DIONEX, montre que les oligopectines constitutives de la susdite poudre ont en fait de 3 à 50 unités saccharidiques, le degré de polymérisation moyen étant de 10 à 30. On obtient 15 g d'une poudre de couleur crème; cette poudre constitue l'hydrolysat H19. Le rétentat de la susdite première opération d'ultrafiltration est lui-même soumis à une troisième opération d'ultrafiltration sur le même dispositif équipé cette fois d'une cassette de porosité de 30000 Daltons. L'ultrafiltrat ainsi obtenu contient par conséquent les oligopectines, d'une part de masse moléculaire inférieure à 30000 Daltons --c'est-à-dire constituées d'au plus 150 unités saccharidiques-- et, d'autre part, en raison de la susdite première opération d'ultrafiltration, de masse moléculaire de plus de 10000 Daltons, c'est-à-dire de plus de 50 unités saccharidiques. L'ultrafiltrat de 0,75 litre ainsi obtenu est lavé deux fois avec 5 litres d'eau distillée, concentré à un volume de 50 ml par évaporation à 550C à l'aide du susdit ROTOVAPOR, neutralisé à l'aide d'une solution de soude diluée puis lyophilisé. On obtient 5 g d'une poudre de couleur crème qui constitue l'hydrolysat H18. Par la méthode de Blumenkrantz et Asboe-Hansen décrite dans "Analytical Biochemistry 54, pages 484-489 (1973) et mettant en oeuvre le métahydroxyphényle, on a trouvé que la teneur en acides uroniques est de 100%. Une analyse par chromatographie ionique couplée à lampérométrie et utilisant la résine échangeuse d'ions commercialisée par la Société Dionex Chemical Corp., filiale de Dow, sous la marque DIONEX, montre que les oligopectines constitutives de la susdite poudre ont en fait de 50 à 150 unités saccharidiques, le degré de polymérisation moyen étant de 80 à 130. EXEMPLE 2 Préparation d'un hydrolysat désigné par H21. On dissout dans 5 litres d'eau une quantité de 25 g de la pectine utilisée à l'exemple 1. On ajoute en continu de la soude (0,5 N) pour maintenir le pH à 10. Après dissolution complète, on porte la température à 700C et on la maintient à cette valeur pendant 30 minutes. On déméthoxyle ainsi le polymère. La solution de polymère déméthoxylé est neutralisée à l'aide de HC1 1N et dessalée par ultrafiltration tangentielle à l'aide du dispositif utilisé à l'exemple 1 et équipé d'une cassette de porosité de 10000 Daltons. On obtient 4 litres de rétentat qui est complété à 5 litres avec de l'eau distillée et qui est amené à pH 4,5 à l'aide d'un tampon acétate de sodium 20 mM. A la température ambiante, on ajoute 350 unités de la pectine hydrolase d'Aspergillus niger commercialisée par la Société Sigma sous la référence P-9179. On laisse agir pendant 30 minutes. L'hydrolysat ainsi obtenu est soumis à une ultrafiltration en continu sur le même dispositif équipé de la même cassette; pendant l'ultrafiltration, l'hydrolyse se poursuit et le volume de l'hydrolysat est maintenu à 5 litres à l'aide du susdit tampon; après deux heures d'hydrolyse, on ajoute de nouveau 350 unités de la susdite pectine hydrolase. Après 5 heures d'hydrolyse et 4 heures et demie d'ultrafiltration concomitante, on obtient environ 12 litres d'ultrafiltrat. Cet ultrafiltrat est traité (débit: 2 à 3 litres/ heure, pression inférieure à 2 bars) à l'aide du susdit dispositif d'ultrafiltration équipé d'une cassette de porosité de 500 Daltons. On le débarrasse ainsi des oligopectines comportant 2 unités saccharidiques et on le dessale. Le rétentat est lavé deux fois avec 5 litres d'eau distillée, concentré par évaporation à 550C à l'aide du ROTOVAPOR utilisé à l'exemple 1 jusqu'à un volume de 50 ml, neutralisé et lyophilisé. On obtient ainsi 20 g d'une poudre blanche constituée d'oligopectines ayant une masse moléculaire de 500 à 10000 Daltons, c'est-à-dire comportant de 3 à 50 unités saccharidiques. Le rendement est de 50 à 60% par rapport à la pectine constituant la matière première. Par la méthode de Blumenkrantz et Asboe-Hansen décrite dans "Analytical Biochemistry" 54, pages 484-489 (1973) et mettant en oeuvre le métahydroxyphényle, on a trouvé que la teneur en acides uroniques est de 85%. Une analyse par chromatographie ionique couplée à l'ampérométrie et utilisant la résine échangeuse d'ions commercialisée par la Société Dionex Chemical Corp., filiale de Dow, sous la marque DIONEX, montre que les oligopectines constitutives de la susdite poudre ont en fait de 3 à 9 unités saccharidiques, le degré de polymérisation moyen étant de 4 à 6. La dégradation par voie chimique des pectines constituant la matière première peut être effectuée en ayant recours à un acide minéral, notamment l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique. Après désestérification par saponification, on met la matière première constituée par lesdites pectines en incubation à température élevée, notamment de 90 à 1100C, en présence d'une forte concentration en acide (0,5 M à 1 M) pendant 3 à 6 heures. On neutralise ensuite le milieu réactionnel et on isole par ultrafiltration tangentielle en procédant comme décrit dans les exemples 3 et 4, les fractions correspondant, d'une part à des oligopectines de masse moléculaire de 500 à 10000 Daltons et, d'autre part à des oligopectines de masse moléculaire de 10000 à 30000 Daltons. EXEMPLE 3 Composition agricole à base d'oligopectines: Oligopectine H 19 0,200 kg Tween 80 0,005 kg Méthylparaben sodé 0,005 kg Eau 0,790 kg Total 1,000 kg EXEMPLE 4 Cette composition soluble se présente sous forme de poudre contenant la matière active avec des adjuvants. Pour 1 kg en poids/poids, cette composition est constituée: Oligopectine H 19 0,150 kg Kaolin 0,500 kg Mannose 0,050 kg Méthylparaben sodé 0,005 kg Amidon purifié 0,295 kg Total 1,000 kg L'efficacité des hydrolysats H18 et H19 a été mise en évidence sur des plants de blé infectés par la septoriose; l'agent pathogène responsable de la septoriose est connu sous le nom de Septoria tritici. Les expériences correspondantes sont décrites à l'exemple 5. FFRMwLE 5 Etude de l'efficacité des hydrolysats H18 et H19 dans le cas du blé infecté par Septoria tritici. Pour cette étude, on utilise 240 plantules de blé tendre d'hiver de type "Tendral" connu pour sa sensibilité à l'égard de Septoria tritici. On cultive ces plantules dans 24 bacs contenant chacun un lot de 10 plantules. On forme 4 ensembles, respectivement dénommés A, B, C et D et constitués chacun de 6 bacs, autrement dit de 6 lots de 10 plantules. Dans chaque ensemble - les premier et deuxième lots de plantules, qui sont des lots témoin, sont traités par pulvérisation foliaire au stade végétatif 2 feuilles (GS 12 selon l'échelle de Zadocks) par de l'eau distillée en présence de 0,1% de TWEEN 20, - les troisième et cinquième lots sont traités par pulvérisation foliaire au stade végétatif 2 feuilles (GS 12 selon l'échelle de Zadocks) avec 5 ml d'une première composition conforme à l'invention comprenant, en tant que substance active, l'hydrolysat H18 et - les quatrième et sixième lots sont traités par pulvérisation foliaire au stade végétatif 2 feuilles (GS 12 selon l'échelle de Zadocks) avec 5 ml d'une deuxième composition conforme à l'invention comprenant, en tant que substance active, l'hydrolysat H19. Les susdites première et deuxième compositions contiennent dans l'eau distillée en présence de TWEEN 20: - dans l'expérience sur l'ensemble A, 1 mg/l d'hydrolysat H18 ou H19, - dans l'expérience sur l'ensemble B, 2 mg/l d'hydrolysat H18 ou H19, - dans l'expérience sur l'ensemble C, 10 mg/l d'hydrolysat H18 ou H19, - dans l'expérience sur l'ensemble D, 100 mg/l d'hydrolysat H18 ou H19. Après les susdits traitements par pulvérisation, les plantules des six lots de chaque ensemble sont maintenues à la température ambiante pendant 4 heures afin de laisser sécher les gouttelettes de produits à la surface des feuilles. Elles sont ensuite placées en chambre climatique à 190C le jour et 170C la nuit, avec une photopériode de 12 heures de lumière suivie de 12 heures d'obscurité et une humidité relative de 65%. 48 heures après ce traitement, on inocule par pulvérisation aux premier, troisième et cinquième lots de chaque ensemble une suspension dans l'eau en présence de 0,18 de TWEEN 20 contenant 105 pycnospores d'une souche de Septoria tritici par ml. Les deuxième, quatrième et sixième lots de chaque ensemble sont soumis à la même inoculation d'agent pathogène 72 heures après le traitement par les hydrolysats H18 et H19. Les plantules des lots témoin et celles des lots ayant été inoculés avec Septoria tritici sont placées en enceinte climatisée à 190C le jour et 1700 la nuit, avec une photopériode de 12 heures de lumière suivie de 12 heures d'obscurité et une humidité relative de 100% durant les 96 premières heures et de 85% ensuite. 21 jours après respectivement les premier et deuxième séries d'inoculation avec Septoria tritici, on inspecte les plantules de blé des quatre ensembles de six lots. On détermine - d'une part, le pourcentage de protection PP et - d'autre part, l'intensité d'infection II, tous deux exprimés en pourcent. Les deux grandeurs sont définies par rapport aux lots témoin. Le "pourcentage de protection" est calculé par la formule suivante: le nombre de plantes témoin - le nombre de plantes traitées présentant des nécroses foliaires présentant des nécroses foliaires le nombre de plantes témoin présentant des nécroses foliaires L'"intensité d'infection" représente le pourcentage de surface foliaire nécrosée par rapport à la surface totale de la première feuille. Les résultats de l'ensemble de ces déterminations sont réunis dans le tableau I. TABLEAU I Ensemble Résultats enregistrés 21 Jours apyres Hydrolysat (concentration en Inoculation des spores Inoculation des spores mis en hydrolysat de la 48 heures après traitement 72 heures après traitement oeuvre composition de traitement) PP% II % PP % II % A 1 mg/l 5,5 10,2 20,9 31,7 B 2 mon 18,9 41,7 33,3 64,7 H 18 C 10 mg/l 29,2 58,8 49,4 76,3 D 100 mg/l 7,5 11,5 19,4 27 A 1 mg/l 30 37,2 36,7 26,8 B 2 mg/l 49,5 53,7 69,6 79,5 H 19 C 10 mg/l 41,7 35,1 48,5 53,4 D 100mg/1 2,8 3,5 11,9 17 De l'examen des résultats réunis dans le tableau I, il résulte - que les meilleurs résultats sont obtenus avec les oligopectines dont le degré moyen de polymérisation est le plus faible, - que le traitement doit être effectué le plus tôt possible avant une éventuelle infection par un agent pathogène, les résultats enregistrés pour une inoculation à 72 heures après le traitement étant meilleurs que ceux enregistrés pour une inoculation à 48 heures après le traitement, - que les concentrations des compositions appliquées sont avantageusement d'environ 2 à environ 10 mg/l. RIVzNDICATIONS 1. Composition pour application notamment foliaire comportant un véhicule, les constituants classiques pour application notamment foliaire et, à titre de substance active, un produit phytosanitaire capable de stimuler les défenses naturelles des plantes, en particulier des céréales, notamment du blé ainsi que de la pomme de terre, caractérisée par le fait que la substance active est constituée par au moins une oligopectine composée de moins de 150, de préférence de 3 à 50 et, plus préférentiellement encore, de 3 à 10 unités saccharidiques. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que sa concentration en oligopectines est de 1 à 100, de préférence de 2 à 10 et, plus préférentiellement, de 5 à 10 mg/l. 3. Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le véhicule est choisi dans le groupe comprenant l'eau, les huiles minérales, les huiles végétales, tous corps gras liquides et les alcools dont notamment le propylèneglycol ou le glycérol. 4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les constituants classiques sont choisis dans le groupe comprenant des solvants, des agents tensio-actifs, des agents dispersants et/ou des charges solides. 5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en combinaison avec le produit phytosanitaire constituant la substance active, au moins un autre produit phytosanitaire choisi dans le groupe des fongicides. 6. Procédé de traitement des plantes, en particulier des céréales, notamment du blé et de la pomme de terre, pour la stimulation de leurs défenses naturelles, caractérisé par le fait qu'il comprend l'application notamment foliaire de la composition selon l'une des revendications 1 à 5. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'application de la composition selon l'une des revendications 1 à 5 est réalisée à partir du stade végétatif de la montaison préférentiellement en plusieurs applications successives qui sont avantageusement effectuées par pulvérisation et dont la dernière est généralement mise en oeuvre au stade végétatif de l'épiaison. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que la quantité de composition selon l'une des revendications l à 5, appliquée à l'hectare, est de 10 à 1000 g, de préférence de 20 à 500 g et plus préférentiellement encore de 50 à 200 g.