Brevet FR3163659A1 — publié le 20251226

La présente invention propose un procédé de traitement phytosanitaire utilisant de l’eau activée exposée à un champ électromagnétique modulé. Le signal de modulation est préparé à partir d’une mesure effectuée par un solénoïde entourant un récipient contenant de l’eau pure et un principe actif. Le procédé comprend : Une compensation du signal de modulation basée sur une mesure de référence captée par le solénoïde avec de l’eau pure Un traitement préalable de l’eau par ultrasons (1 MHz, 1-5 W/cm², pulsé à 100 Hz), suivi d’une agitation par vortex Une bande passante pour le signal de modulation comprise entre 20 et 2000 Hz L’application du champ électromagnétique modulé via un solénoïde entourant le récipient contenant l’eau traitée par ultrasons. Figure de l’abrégé : figure 1 PROCEDE DE TRAITEMENT PHYTOSANITAIRE PAR SIGNATURES ELECTROMAGNETIQUES Domaine de l’invention La présente invention concerne le domaine du traitement phytosanitaire de végétaux sans substances chimiques résiduelles afin de réduire la contamination des sols, de l'eau, et la perturbation des écosystèmes. La substitution des produits phytosanitaires chimiques, notamment ceux dont l'effet passe par une interaction enzymatique, par un champ électromagnétique appliqué à de l'eau, vise à résoudre plusieurs problèmes importants liés à l'agriculture, l'environnement et la santé publique. La transmission d’effets phytosanitaires d'une eau contenant des principes actifs à une eau pure à partir d'un signal électromagnétique est un processus complexe et théoriquement inexpliqué. La compréhension scientifique des mécanismes impliqués dans la transmission des propriétés biologiquement actives à travers des signaux électromagnétiques est insuffisante pour expliquer les mécanismes d’interaction de manière spécifique entre un signal électromagnétique et des molécules d'eau pure pour induire des changements dans leur structure ou leurs propriétés, de manière à reproduire les effets phytosanitaires des principes actifs. Néanmoins, des expériences menées par plusieurs laboratoires ont conduit à observer que l'application d'un champ électromagnétique provoque des modifications de l'arrangement des molécules d'eau qui dépendent de plusieurs facteurs, notamment l'intensité du champ électromagnétique, sa fréquence et la durée de l'exposition. Voici quelques façons dont l'arrangement des molécules d'eau peut varier en fonction de l'application d'un champ électromagnétique : Polarisation des molécules d'eau : Un champ électromagnétique peut induire une polarisation des molécules d'eau, c'est-à-dire qu'il peut aligner les dipôles des molécules dans une direction particulière en fonction de l'orientation du champ. Cela peut entraîner une organisation ou un alignement préférentiel des molécules d'eau dans une direction spécifique. Modification des liaisons hydrogène : Les champs électromagnétiques peuvent perturber les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau, ce qui peut modifier leur arrangement spatial. Les liaisons hydrogène sont des interactions faibles, mais importantes entre les molécules d'eau, et leur rupture ou leur modification peut influencer la structure et les propriétés de l'eau. Formation de clusters ou de structures ordonnées : Sous l'effet d'un champ électromagnétique, les molécules d'eau peuvent former des clusters ou des structures ordonnées, où plusieurs molécules d'eau s'organisent en arrangements spécifiques. Ces clusters peuvent avoir des propriétés physiques différentes de celles de l'eau à l'état liquide ordinaire. Augmentation de la mobilité des molécules : Dans certains cas, l'application d'un champ électromagnétique peut augmenter la mobilité des molécules d'eau, ce qui peut affecter la viscosité et d'autres propriétés de l'eau. Les travaux de recherche scientifique de Martin Chaplin publiés dans "Water Absorption Spectrum". Retrieved 2007-11-04 ont établis que la molécule d'eau présente trois modes fondamentaux de vibration moléculaire. Les modes de vibration en cisaillement de O-H conduisent à des bandes d'absorption ayant une tête de bande à 3 657 cm −1 (ν1, 2,734 µm) et 3 756 cm −1 (ν3, 2,662 μm) en phase gazeuse. La vibration asymétrique de symétrie de rotation C2v est un mode normal de vibration. Le mode de cisaillement H-O-H commence à 1 595 cm −1 (ν2, 6,269 µm). Bien que les modes de cisaillement et d'élongation aient la même symétrie A1, leurs spectres ne se recouvrent pas. Dans les trois bandes, on observe une structure fine de rotation13. ν3 a une série de partiels à des nombres d'onde inférieurs à n ν3, n = 2,3,4,5… Des recouvrements comme ν2 + ν3 sont visibles dans l'infrarouge proche14,15. En résumé, bien que la transmission des effets phytosanitaires d'une eau contenant des principes actifs à une eau pure à partir d'un signal électromagnétique soulève encore de grandes interrogations scientifiques, on entrevoit des fondements théoriques susceptibles d’expliquer certains des phénomènes observés, et en tout cas d’écarter le fait que ces phénomènes iraient à l’encontre de principes scientifiques établis, même si la formulation sémantique de certaines hypothèses est maladroite. Etat de la technique La société suisse Planet Horizons™ a développé un système permettant aux plantes de mieux assimiler les engrais et minéraux et d’augmenter de manière perceptible le rendement agricole. La demande de brevet EP1676815A1 décrit un procédé de l'invention qui est basé sur l'émission de champs électromagnétiques se situant dans la gamme 0-200 kHz. Deux procédés sont utilisés afin de répondre au mieux aux exigences des applications visées. Un premier utilisant des bobines placées dans un tube avec un système de génération de tourbillons spécifiques en amont des bobines afin d'optimiser l'information électromagnétique transmise au flux de liquide. Une seconde utilisant des antennes, disposées au sein d'un réservoir. La demande de brevet EP1779122A4 concerne un "procédé de modification des propriétés de l'eau, un produit résultant et ses applications." Cette demande de brevet décrit un procédé pour modifier les propriétés de l'eau en la traitant avec des champs électromagnétiques de fréquence spécifique et en présence de certaines substances, telles que des surfactants. Le but de ce procédé est d'améliorer les propriétés physiques et biologiques de l'eau pour diverses applications, notamment l'agriculture, l'industrie alimentaire et la médecine. La demande de brevet décrit en détail les conditions expérimentales, les substances utilisées et les effets observés sur l'eau traitée. Elle met en évidence les avantages potentiels de cette méthode, tels que l'augmentation de la solubilité des substances dans l'eau, la réduction de la tension superficielle et l'amélioration de la conductivité électrique de l'eau. Ces modifications sont supposées avoir des applications bénéfiques dans divers domaines, de l'agriculture à la médecine. La demande de brevet JPH09187469A concerne un "appareil et un procédé pour modifier la structure de l'eau". Cette demande de brevet décrit un appareil et un procédé destinés à modifier la structure moléculaire de l'eau en utilisant des champs électromagnétiques spécifiques. Les détails exacts de l'appareil et du procédé, ainsi que les effets spécifiques sur l'eau, ne sont pas disponibles sans accéder directement au contenu de la demande de brevet. Cependant, il est probable que l'invention décrite dans la demande de brevet vise à modifier les propriétés physiques ou chimiques de l'eau à des fins spécifiques, telles que l'amélioration de sa pureté, de sa conductivité électrique ou de sa capacité à dissoudre des substances. La demande de brevet EP2870483A1 concerne un "procédé et un dispositif pour la structuration de l'eau". Cette demande de brevet décrit un procédé et un dispositif destinés à structurer l'eau pour améliorer ses propriétés. Les détails précis du procédé et du dispositif, ainsi que les effets spécifiques sur l'eau, ne sont pas disponibles sans accéder directement au contenu de la demande de brevet. Cependant, il est probable que l'invention décrite dans la demande de brevet vise à modifier la structure moléculaire de l'eau d'une manière qui améliore ses caractéristiques physiques ou chimiques, telles que sa conductivité électrique, sa solubilité ou sa capacité à transporter des nutriments. La demande de brevet FR2783605A1 concerne un "Procédé de traitement d'une composition aqueuse par exposition à un champ électromagnétique". Cette demande de brevet décrit un procédé pour traiter une composition aqueuse en l'exposant à un champ électromagnétique. Le brevet EP0701695A1 concerne un "Procédé pour le traitement de l'eau par exposition à des champs électromagnétiques". Ce brevet décrit un autre procédé pour traiter l'eau en l'exposant à des champs électromagnétiques spécifiques. Solution apportée par l’invention L’invention concerne un procédé de traitement phytosanitaire de végétaux par de l’eau activée ayant subi une exposition à un champ électromagnétique modulé par un signal dont les caractéristiques sont déterminées par la mesure d’un signal capté par un solénoïde entourant un récipient contenant de l’eau pure et un principe actif, caractérisé en ce que : La préparation du signal de modulation comprend une étape de compensation par le signal de référence capté par ledit solénoïde entourant un récipient contenant de l’eau pure seulement L’eau à activer fait l’objet, préalablement à l’application du champ électromagnétique, d’un traitement par ultrasons à une fréquence de 1 MHz et une puissance comprise entre de 1W/cm² et 5W/cm², de préférence de 3W/cm², le signal étant pulsée à 100 Hz, cette étape étant suivie d'une agitation avec un vortex La bande passante dudit signal de modulation est comprise entre 10 et 2000 Hz L’eau est activée par l’application d’un champ électromagnétique modulé à un solénoïde entourant un récipient contenant l’eau traitée par ultrasons. Avantageusement, la caractérisation dudit signal de modulation comporte : Une étape de calibration consistant à capter dans une plage de 10 et 2000 Hz le signal électromagnétique émis par un récipient contenant de l’eau pure sans principes actifs soumis à signal électromagnétique modulé par un bruit blanc par l’intermédiaire d’un solénoïde entourant le récipient contenant l’eau pure, à amplifier puis échantillonner le signal capté Une étape de détermination de la fonction de transfert à partir du bruit blanc et du signal capté Une étape d’acquisition dans les mêmes conditions que celle de l’étape de calibration le signal émis par un récipient contenant de l’eau additionnée d’une solution d’un principe actif lors de l’application d’un bruit blanc corrigé par ladite fonction de transfert Une étape d’enregistrement du signal capté et échantillonné lors de l’étape d’acquisition, de filtrage spectral et de traitement par analyse temps-fréquence pour supprimer le bruit du signal afin de déterminer ledit signal de modulation. Description détaillée d’un exemple non limitatif de réalisation La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation illustré par les dessins annexés où : FIG. 1 la FIG. 1 représente une vue schématique d’un système pour l’acquisition d’un signal de modulation FIG. 2 la FIG. 2 représente une vue schématique d’un système pour l’activation d’une eau par application d’un signal de modulation. Principe général de l’invention Le principe général de l’invention consiste à modifier les comportements intermoléculaires dans un échantillon d'eau pure en appliquant un champ électromagnétique obtenu dans des conditions où une eau contient une solution de principe actif modifiant les interactions entre les molécules d'eau influencées par la distribution de charge électrique dans les molécules du principe actif ajouté. Cette modification est captée sous forme de signaux électromagnétiques émis par un échantillon comportant une solution de principe actif. Ces signaux sont ensuite appliqués à un échantillon sous forme de champs électromagnétiques intenses modulés par un signal déterminé à partir des signaux émis par l’échantillon susvisé, dans des conditions spécifiques. Les fondements théoriques de ces modifications s’appuient sur les forces dipôle-dipôle et les liaisons hydrogène observées dans les molécules d’eau et sur les travaux du physicien allemand Fritz London. Les forces de London, également appelées forces de dispersion, sont un type de force intermoléculaire agissant entre les atomes et les molécules non polaires. Ces forces se produisent en raison de fluctuations spontanées dans la distribution des électrons autour des atomes ou des molécules. Même dans une molécule non polaire où les charges sont réparties uniformément, les électrons peuvent momentanément se déplacer de manière asymétrique, créant une légère asymétrie de charge appelée dipôle instantané. Ce dipôle instantané peut induire des dipôles similaires dans des molécules voisines, créant ainsi une force d'attraction entre les molécules. Les forces de London sont généralement plus faibles que les forces dipôle-dipôle et les liaisons hydrogène, mais elles sont toujours présentes dans toutes les substances, qu'elles soient polaires ou non. Elles sont responsables de certaines propriétés physiques des substances, telles que leur point de fusion et leur point d'ébullition. En résumé, les forces de London sont des interactions faibles, mais omniprésentes entre les molécules non polaires, résultant de fluctuations dans la distribution des électrons. La présente invention ne prétend pas fournir les fondements scientifiques des effets observés. Elle concerne les protocoles d’acquisition et de traitements expérimentés qui ont permis de reproduire de manière répétée des traitements phytosanitaires sur des végétaux, sur plusieurs variétés de plantes, avec différents principes actifs et de manière reproductible sur plusieurs saisons. L’invention est basée en premier lieu sur l’acquisition d’un signal de modulation. Ce signal de modulation est déterminé par une compensation du signal capté sur un récipient contenant de l’eau pure avec une solution de principe actif, par le signal de référence capté sur le même récipient, contenant de l’eau pure seulement, dans les mêmes conditions. Ce signal de modulation est filtré par un filtre passe-bande dont la bande passante est comprise entre 10Hz et 2kHz, pour fournir un signal de modulation. Ce signal est en second lieu appliqué à un autre échantillon d’eau pure ayant fait l’objet d’un traitement préalable par ultrasons suivie d'une agitation avec un vortex. L’eau pure ainsi préparée est ensuite soumise à un champ électromagnétique induit par un solénoïde entourant le récipient contenant l’échantillon d’eau pure. Le signal électrique est modulé par le signal de modulation pendant une période de 5 à 30 minutes. Optionnellement, la compensation par un signal de référence est réalisée comme suit : On procède à une étape de calibration consistant à capter dans une plage de 10Hz à 2kHz le signal électromagnétique de référence émis par un récipient contenant de l’eau pure sans principes actifs soumis à un signal électromagnétique modulé par un bruit blanc par l’intermédiaire d’un solénoïde entourant le récipient contenant l’eau pure, à amplifier puis échantillonner le signal capté. On détermine ensuite une fonction de transfert à partir du bruit blanc appliqué à l’échantillon et du signal capté. On réalise ensuite une étape d’acquisition dans les mêmes conditions que celle de l’étape de calibration le signal émis par un récipient contenant de l’eau additionnée d’une solution d’un principe actif lors de l’application d’un bruit blanc corrigé par ladite fonction de transfert On finit par une étape d’enregistrement du signal capté et échantillonné lors de l’étape d’acquisition, de filtrage spectral et de traitement par analyse temps-fréquence pour supprimer le bruit du signal afin de déterminer ledit signal de modulation. Description détaillée d’un équipement L’équipement destiné à la captation du signal de modulation comporte de façon connue un récipient (1) entouré par un solénoïde (3) alimenté par un générateur de bruit blanc (2) fournissant un signal à un amplificateur (2b). Le récipient (1) est réalisé dans un matériau de type non magnétique : • La plupart des plastiques • Le verre • Métaux non ferreux tels que le cuivre, l'aluminium, le laiton, et l'or. Un capteur magnétosensible (4) est en contact avec le récipient contenant le liquide (1). Ce capteur magnétosensible (4) est relié par des câbles coaxiaux blindés à un circuit de prétraitement analogique et amplificateur (5) dont la sortie analogique est reliée à un circuit électronique (6) assurant l’échantillonnage A/D. Ce circuit électronique (6) est relié à un ordinateur (8) qui assure le traitement numérique, ainsi que l’enregistrement du signal de modulation résultant des traitements. Acquisition d’un signal de modulation L’acquisition du signal de modulation comprend une étape de calibrage et une étape de capture du signal avec une eau contenant une solution de principe actif. L’étape de calibrage consiste à préparer un échantillon d’eau pure. On entend au sens du présent brevet par « eau pure » une eau présentant une ultra pure à une conductivité inférieure à 1 µSiemens/cm et de préférence de moins de 0,1 µSiemens/cm à 25 °C. Une telle eau pure peut être obtenue par osmose inverse ou par distillation et à minima une eau qui ne contient ni minéraux ni bactéries et dont l’ensemble de ses ions magnésium, calcium et silicium ont été éliminés. La production d'eau ultra pure à partir de l'eau du robinet se fait généralement en deux étapes : le prétraitement et le polissage. Idéalement, le prétraitement réduit de plus de 95 % les principaux types d'impuretés (inorganiques, organiques, microbiologiques et particulaires). L'osmose inverse ou l'osmose inverse combinée à l'échange d'ions ou à l’électrodéionisation (EDI) permet d'obtenir les meilleurs résultats. Il est possible d’utiliser l’échange d'ions seul. La première étape de calibration consiste à appliquer à un échantillon d’eau pure un signal blanc par l’intermédiaire du solénoïde (3). On entend par « signal blanc » au sens du présent brevet un signal qui mélange toutes les fréquences sur une plage fréquentielle de 20 à 2'000 Hz. Ce signal blanc est un processus stochastique qui possède la même densité spectrale de puissance à toutes les fréquences de cette plage. Ceci correspond à une autocorrélation nulle en tout point sauf à l'origine : le processus est décorrélé. La décorrélation conduit à une puissance moyenne ou variance théoriquement infinie, et dans les faits très élevée, supérieure à 100. Ce signal blanc a un rôle important dans la modélisation des perturbations apportées aux mesures des signaux par la sonde (4). On fera l'hypothèse que les signaux sur lesquels on ne dispose pas d'information particulière sont des bruits blancs centrés stationnaires et gaussiens. Le signal utile est ensuite mesuré par un capteur magnétosensible (4), par exemple une sonde de Hall, qui est en contact avec le récipient (1). Ce signal est amplifié par l’amplificateur du circuit électronique (5), et numérisé par un échantillonneur du circuit électronique (6). L’étape suivante consiste à calculer une fonction de transfert entre le signal blanc et le signal capté qui sera utilisée pour corriger le signal capté par le capteur magnétosensible (4) en contact avec le récipient contenant l’eau pure additionnée d’une solution de principe actif (1). La solution est préparée à partir de l'eau ultrapure de type I, filtrée à travers un filtre à charbon actif pour éliminer toute information préexistante. Ensuite la molécule de principe actif phytosanitaire est ajoutée pour obtenir à une dilution de 1 micro molaire. La solution est alors agitée vigoureusement à l'aide d'un vortex. On procède ensuite à l’acquisition des signaux : L'éprouvette (1) contenant la solution est placée de manière à ce qu'elle soit en contact avec le capteur magnétosensible (2). Le signal de bruit blanc alimentant le solénoïde (3) est ajusté par l’application de la fonction de transfert précédemment déterminée. Le signal capté par la sonde magnétosensible (2) est amplifié, converti en signal numérique par le convertisseur A/D, et finalement enregistré. Le signal de modulation correspondra au filtrage fréquentiel de ce signal. Préparation d’une eau activée par application d’un signal de modulation Pour préparer une eau activée, on prépare un échantillon d’eau ultrapure à partir d’eau filtrée à travers un filtre à charbon actif pour retirer toute trace résiduelle. L’eau pure et est ensuite agitée vigoureusement à l'aide d'un vortex. L'eau est contenue dans un récipient (11) entouré par une bobine (3) soumise à une excitation par un signal provenant d’un amplificateur (10) alimenté par le signal analogique délivré par un convertisseur digital analogique (9). Ce convertisseur (9) reçoit le signal préalablement enregistré sur l’ordinateur (8). L’eau contenue dans le récipient (1) est soumise à une excitation par ultrasons à 1 MHz et une puissance de 3W/cm², pulsée à 100 Hz, suivie d'une agitation vigoureuse avec le vortex. On place ensuite le récipient (11) contenant l’eau pure ainsi préparée au sein du solénoïde (3). On alimente ce solénoïde (3) avec un courant électrique d’une tension crête de 4 volts, modulé par le signal de modulation préparé précédemment, pendant une durée de 20 minutes environ. Le récipient est ensuite agité énergiquement avec le vortex. Pour améliorer la pénétration dans les cellules de la plante, l’eau est additionnée d’un surfactant non ionique, tel que de l'huile de colza, huile végétale éthoxylée, incorporé à l'eau à une concentration de 1%. Traitement des plantes L'application sur les plantes doit se faire avec des outils qui ne perturbent pas l'eau activée ainsi préparée, dans des conditions qui garantissent l'interaction enzymatique de la plante. L'exemple pris ici est l'épinard, Spinacia oleracea, de la famille des Amaranthaceae. Les conditions favorisant l'interaction enzymatique dans les feuilles d'épinard sont les suivantes : Lumière : Les épinards, étant des plantes photosynthétiques, répondent bien à une lumière adéquate. Une exposition à la lumière naturelle ou à des longueurs d'onde spécifiques favorables à la photosynthèse (notamment le bleu et le rouge) va favoriser, la sensibilité des enzymes ciblées par l'eau fonctionnelle. Température : Les épinards préfèrent des températures modérées pour une croissance optimale, généralement entre 15°C et 24°C. L'application de l'eau fonctionnelle dans cette gamme de température favorisera l'activité enzymatique naturelle et la réceptivité aux inhibiteurs. Concentration en CO₂ : Dans un environnement contrôlé ou en serre, augmenter la concentration en CO₂ va stimuler la photosynthèse et par conséquent, potentiellement augmenter l'efficacité de l'eau fonctionnelle ciblant les enzymes photosynthétiques. Humidité : Une humidité relative de 60 à 80% est bénéfique pour les épinards, car elle aide à maintenir l'hydratation des feuilles et facilite l'absorption et la translocation des inhibiteurs enzymatiques à travers la plante. Mode et période d'Application : En extérieur une application foliaire en début de matinée ou en fin d'après-midi réduit le risque d'évapotranspiration rapide et assure une plus longue durée de présence de l'eau fonctionnelle au contact des cellules. Stade de Croissance : L'application sur de jeunes feuilles d'épinard est plus efficace, car elles sont généralement plus actives métaboliquement et plus perméables aux traitements. Principes actifs expérimentés Les essais expérimentaux ont été réalisés avec des principes actifs basés sur l'interaction enzymatique tels que les herbicides qui utilisent l'inhibition enzymatique ciblent spécifiquement des enzymes essentielles au métabolisme des plantes. Voici quelques classes d'herbicides basées sur l'inhibition enzymatique et les voies métaboliques qu'ils ciblent A. Inhibiteurs de l'Acétolactate Synthase (ALS) ou Acétohydroxyacide Synthase (AHAS) Ces herbicides empêchent la synthèse des acides aminés à chaîne ramifiée (valine, leucine, isoleucine) en inhibant l'enzyme ALS ou AHAS. Exemples : • Sulfonylurées (ex. chlorsulfuron, metsulfuron-methyl) • Imidazolinones (ex. imazethapyr, imazamox) B. Inhibiteurs de la Photosynthèse Certains herbicides bloquent la photosynthèse en agissant sur des enzymes spécifiques du processus photosynthétique. • Inhibiteurs de la Photosystème II (PSII) (ex. atrazine, simazine) empêchent le transfert d'électrons au sein de la photosynthèse, causant la mort des plantes par excès de lumière. C. Inhibiteurs de l'Élongation des Acides Gras Ces herbicides interfèrent avec la synthèse des lipides en bloquant l'enzyme en charge de l'élongation des acides gras, essentielle pour la formation des membranes cellulaires. • Cyclohexanediones (ex. sethoxydim, clethodim) • Phénylpyrazolines (ex. pinoxaden) D. Inhibiteurs de l'EPSP Synthase Ces herbicides empêchent la synthèse des acides aminés aromatiques (tyrosine, tryptophane, phénylalanine) en inhibant l'enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate (EPSP) synthase. • Glyphosate est l'exemple le plus connu de cette classe, agissant comme un inhibiteur non sélectif à large spectre. • Glufosinate est un inhibiteur de la glutamine synthétase E. Inhibiteurs de la Protoporphyrinogène Oxidase (PPO) Ces herbicides bloquent l'enzyme PPO, entraînant une accumulation de protoporphyrinogène qui devient toxique pour la plante sous l'action de la lumière. • Diphényléthers (ex. oxyfluorfen, acifluorfen) F. Inhibiteurs de la Dihydropteroate Synthase (DHP) Ils empêchent la synthèse du folate en inhibant l'enzyme DHP, nécessaire pour la production d'ADN et d'autres processus cellulaires. • Sulfonamides (ex. sulfometuron-methyl) G. Inhibiteurs de la HPPD (4-Hydroxyphenylpyruvate Dioxygenase) Ces herbicides empêchent la formation de caroténoïdes, essentiels pour protéger la plante contre les dommages causés par la lumière. • Isoxazoles (ex. isoxaflutole) • Triketones (ex. mesotrione, sulcotrione) H. Inhibiteurs du Transfert d'Électrons / Producteurs de Radicaux Libres Ces herbicides acceptent les électrons lors du processus de photosynthèse, empêchant le transfert d'électrons normal. • Paraquat • Diquat Essais avec des principes actifs fongicides Les essais expérimentaux ont ensuite été réalisés avec des principes actifs basés sur l'interaction enzymatique qui ciblent spécifiquement certaines voies métaboliques ou enzymes essentielles au développement et à la survie des champignons. Voici quelques classes de fongicides basées sur l'inhibition enzymatique : A. Inhibiteurs de la Synthèse des Stérols (SI) Ces fongicides inhibent l'enzyme impliquée dans la synthèse de l'ergostérol, un composant crucial de la membrane cellulaire des champignons. Sans ergostérol, la membrane cellulaire ne peut pas maintenir son intégrité, ce qui entraîne la mort du champignon : • Triazoles (ex. tebuconazole, propiconazole) • Imidazoles (ex. prochloraz) • Morpholines (ex. fenpropimorph) B. Inhibiteurs de la Respiration Mitochondriale Ces fongicides perturbent la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries, ce qui empêche la production d'ATP nécessaire à la survie du champignon. Les exemples incluent : • Strobilurines (ex. azoxystrobine, kresoxim-methyl) qui inhibent le complexe III de la chaîne respiratoire. • Carboxamides (ex. fluxapyroxad, boscalid) qui ciblent le complexe II. C. Inhibiteurs de la Synthèse de l'ARN et de l'ADN Certains fongicides agissent en inhibant les enzymes responsables de la réplication de l'ADN ou de la transcription de l'ARN, affectant ainsi la division cellulaire et la croissance du champignon. Les exemples incluent : • Phénylamides (ex. méfenoxam) qui inhibent l'ARN polymérase. D. 4. Inhibiteurs de la Biosynthèse des Acides Nucléiques Ces fongicides inhibent les enzymes impliquées dans la voie métabolique conduisant à la synthèse des bases puriques ou pyrimidiques nécessaires à la production d'ADN et d'ARN. • Anilinopyrimidines (ex. pyrimethanil) qui agissent sur la division cellulaire et la biosynthèse des parois cellulaires. E. 5. Inhibiteurs de la Biosynthèse de la Paroi Cellulaire Certains fongicides ciblent les enzymes impliquées dans la synthèse de la chitine ou d'autres composants de la paroi cellulaire des champignons. • Échinocandines (bien qu'utilisées principalement en médecine comme antifongiques, elles représentent un exemple d'inhibiteurs de la synthèse de la paroi cellulaire). Une troisième série d’essai s a porté sur des insecticides utilisés pour protéger les plantes et qui opèrent via l'inhibition enzymatique qui cible des enzymes clés dans les insectes nuisibles, bloquant ainsi des processus vitaux et entraînant la mort de ces derniers. Voici quelques-uns des principaux types d'insecticides basés sur l'inhibition enzymatique : A. Inhibiteurs de l'Acétylcholinestérase (AChE) • Exemples : Organophosphorés (comme le malathion, le chlorpyrifos) et carbamates (comme le carbaryl, le carbofuran). • Action : Ces insecticides inhibent l'AChE, une enzyme clé dans le système nerveux des insectes qui dégrade le neurotransmetteur acétylcholine. B. Inhibiteurs de la Synthèse de la Chitine • Exemples : Diflubenzuron, lufenuron. • Action : Ils perturbent la formation de la chitine, un composant essentiel de l'exosquelette des insectes. En bloquant la synthèse de la chitine, ces insecticides empêchent les insectes de muer et de se développer normalement. C. Inhibiteurs du Complexe Cytochrome P450 • Action : Le complexe cytochrome P450 chez les insectes est impliqué dans la détoxification de substances étrangères (xénobiotiques) et la régulation hormonale. Les insecticides qui inhibent cette famille d'enzymes peuvent empêcher les insectes de métaboliser et de se détoxifier efficacement, conduisant à leur mort. D. Inhibiteurs du Canal Sodium Volt-dépendant • Exemples : Pyréthroïdes (comme la perméthrine, la deltaméthrine). • Action : Bien qu'ils agissent principalement en modifiant les canaux sodium des neurones, entraînant une surstimulation nerveuse, leur action affecte indirectement l'activité enzymatique régulant ces canaux, démontrant la diversité des cibles enzymatiques et des mécanismes d'action dans la protection des plantes. E. Inhibiteurs de la Protéase • Exemples : Nouvelles classes d'insecticides en développement. • Action : Ces insecticides ciblent les enzymes protéases, qui jouent un rôle crucial dans la digestion des protéines chez les insectes. Leur inhibition perturbe le métabolisme protéique de l'insecte, entraînant sa mort. Une quatrième série d’essais a été menée avec des principes actifs de type régulateurs de croissance des plantes : Substances qui influencent le développement des plantes, comme l'accélération de la germination ou la modification de la croissance des fruits. Les régulateurs de croissance des plantes (RCP) basés sur des changements enzymatiques peuvent promouvoir ou inhiber la croissance selon le type d'enzyme ciblé et la manière dont elles interagissent avec les voies métaboliques des plantes. L'utilisation de certains régulateurs de croissance des plantes peut conduire à une diminution significative de la nécessité d'utiliser des engrais. Voici quelques régulateurs et leur mode d'action : A. Auxines : Hormones végétales qui jouent un rôle crucial dans la régulation de la croissance et de l'orientation de la plante en réponse à la lumière et à la gravité. Elles agissent en influençant l'activité de l'auxine-indole acide (IAA), une enzyme impliquée dans la synthèse de l'auxine. En améliorant l'enracinement des plantes, les auxines peuvent augmenter l'absorption des nutriments et de l'eau, ce qui peut réduire la dépendance aux engrais. B. Cytokinines : Ces hormones végétales favorisent la division cellulaire et la croissance. Elles agissent en modifiant l'activité des enzymes liées à la synthèse des protéines et au métabolisme de l'ARN. Les cytokinines peuvent également influencer positivement la photosynthèse, améliorant ainsi l'efficacité globale de la plante dans l'utilisation des nutriments. C. Gibbérellines : Hormones qui stimulent la croissance de la tige et d'autres parties de la plante. Elles affectent l'activité des enzymes impliquées dans la synthèse et la dégradation des gibbérellines. Les gibbérellines peuvent aussi influencer la maturation et la germination des graines, ce qui peut entraîner une meilleure efficacité dans l'utilisation des nutriments dès les premiers stades de développement. D. Éthylène : Hormone végétale gazeuse qui régule divers aspects du développement des plantes, y compris la maturation des fruits, la chute des feuilles et la floraison. L'éthylène agit en modifiant l'activité des enzymes impliquées dans sa propre synthèse ainsi que d'autres voies métaboliques. E. Inhibiteurs de croissance comme l'acide abscissique (ABA), qui joue un rôle dans la réponse au stress hydrique et l'inhibition de la croissance. L'ABA affecte l'activité des enzymes liées au métabolisme de l'eau et des électrolytes dans la plante. F. Régulateurs synthétiques : Composés chimiques synthétisés pour imiter ou inhiber l'action des hormones végétales naturelles. Par exemple, les retardateurs de croissance comme le paclobutrazol agissent en inhibant l'activité de l'enzyme gibbérelline synthase, réduisant ainsi la synthèse des gibbérellines et le taux de croissance de la plante. Ces régulateurs de croissance agissent à différents niveaux de la signalisation cellulaire et du métabolisme, entraînant des ajustements fins dans la croissance et le développement des plantes. Leur utilisation permet de manipuler la taille des plantes, d'améliorer la production de fruits, de synchroniser la floraison, et de gérer la réponse des plantes aux stress environnementaux. Les essais expérimentaux suivants ont été réalisés avec des principes actifs de type nématicides : Substances chimiques utilisées pour contrôler ou éliminer les nématodes (vers ronds) qui attaquent les racines des plantes. Les nématicides qui utilisent l'interaction enzymatique comme mécanisme d'action ciblent les systèmes biologiques essentiels des nématodes pour les neutraliser. Ces produits chimiques ou biologiques peuvent interférer avec des enzymes clés, perturbant ainsi les processus vitaux des nématodes, tels que la digestion, la reproduction, et la mobilité. Voici quelques classes de nématicides et de leurs principes actifs qui fonctionnent en exploitant les interactions enzymatiques : A. Inhibiteurs de la chitine synthase : Ces nématicides agissent en inhibant l'enzyme chitine synthase, nécessaire à la formation de la chitine dans la paroi cellulaire des nématodes. Sans chitine, les nématodes ne peuvent pas maintenir leur structure corporelle, ce qui conduit à leur mort. B. Inhibiteurs de l'acétylcholinestérase (AChE) : Certains nématicides agissent en inhibant l'acétylcholinestérase, une enzyme essentielle pour la transmission nerveuse. L'inhibition de cette enzyme provoque une accumulation de l'acétylcholine, entraînant une paralysie et finalement la mort du nématode. C. Agonistes/antagonistes des canaux ioniques : Bien que n'étant pas directement des enzymes, ces nématicides affectent le fonctionnement des canaux ioniques régulés par des enzymes, perturbant l'équilibre ionique et les signaux nerveux chez les nématodes. D. Produits naturels et biopesticides : • Purpureocillium lilacinum (anciennement connu sous le nom de Paecilomyces lilacinus), un champignon, produit des enzymes qui dégradent la cuticule des œufs de nématodes, inhibant ainsi leur développement. • Bacillus firmus produit des composés qui perturbent le métabolisme des nématodes, y compris des enzymes impliquées dans la digestion et l'absorption des nutriments. E. Inhibiteurs de la synthèse des lipides : Certains nématicides peuvent cibler des enzymes impliquées dans la synthèse des lipides essentiels pour les nématodes, perturbant leur capacité à maintenir leurs structures cellulaires et leur énergie. D’autres essais ont été menés avec des principes actifs de type rodenticides. Bien qu'orientés principalement vers les rongeurs, ils sont parfois utilisés dans un contexte agricole pour protéger les cultures. Les rodenticides qui fonctionnent en ciblant les interactions enzymatiques agissent généralement en perturbant des processus biologiques vitaux chez les rongeurs, menant à leur mort. Ces substances chimiques interfèrent avec des enzymes spécifiques, entraînant des dysfonctionnements critiques dans le métabolisme, la coagulation sanguine, ou d'autres voies physiologiques essentielles. Voici quelques-uns des rodenticides les plus couramment utilisés basés sur l'interaction enzymatique : A. Anticoagulants : Ils sont parmi les rodenticides les plus répandus et fonctionnent en inhibant la vitamine K époxide réductase, une enzyme clé dans le cycle de recyclage de la vitamine K. Cela empêche la synthèse de facteurs de coagulation vitaux, résultant en une coagulation sanguine inefficace et finalement la mort par hémorragie interne. Les anticoagulants sont classés en deux catégories : • Anticoagulants de première génération : warfarine, chlorophacinone, coumatétralyl. • Anticoagulants de deuxième génération : brodifacoum, difénacoum, flocoumafen. Ces derniers sont plus puissants et ont un effet plus durable, ce qui les rend efficaces avec une seule ingestion. B. Inhibiteurs de l'enzyme uréase : Bien que moins courants, certains rodenticides agissent en inhibant l'uréase, une enzyme impliquée dans le métabolisme de l'urée chez les rongeurs. Cela peut entraîner une accumulation toxique d'ammoniac dans l'organisme, conduisant à des défaillances métaboliques. C. Alphachloralose : Agit sur le système nerveux central en inhibant certaines enzymes responsables de la dégradation des neurotransmetteurs, provoquant une hypothermie et une sédation profonde qui peuvent être fatales, surtout dans des environnements froids. Bien que son action ne soit pas strictement limitée à l'interaction avec une enzyme spécifique, elle affecte le métabolisme énergétique et la régulation nerveuse. D. Brométhaline : Un neurotoxique qui perturbe le métabolisme énergétique mitochondrial en inhibant l'enzyme oxydative phosphorylase, ce qui conduit à une défaillance du système nerveux central, de l'œdème cérébral, et finalement la mort. La brométhaline n'agit pas par anticoagulation comme les autres rodenticides mentionnés précédemment. Ces rodenticides, en particulier les anticoagulants, sont largement utilisés, mais soulèvent des préoccupations environnementales et de santé publique, notamment en raison du risque de bioaccumulation et de la possibilité d'empoisonnement non ciblé d'autres animaux sauvages ou domestiques. Le passage à leur substitut formé par de l’eau activée selon l’invention règle une grande partie de ce problème. Application à des principes actifs formés par des attractifs et répulsifs ` Pour des substances qui attirent (par exemple, les phéromones) ou repoussent (substances amères ou désagréables) les insectes ou autres animaux sans les tuer directement. Les produits phytosanitaires classés comme attractifs et répulsifs utilisent souvent des substances naturelles ou synthétiques pour attirer ou repousser les insectes et autres nuisibles des cultures. Bien que l'accent sur l'interaction enzymatique ne soit pas aussi direct que pour les insecticides ou les nématicides, certains de ces produits peuvent influencer le comportement des nuisibles en interférant avec les systèmes enzymatiques impliqués dans la détection des odeurs ou le métabolisme. Voici quelques produits phytosanitaires de type attractifs et répulsifs qui agissent, directement ou indirectement, via des mécanismes enzymatiques : A. Phéromones : Utilisées comme attractifs, les phéromones sont des substances chimiques émises par les insectes pour communiquer entre eux. Elles sont souvent utilisées dans les pièges à phéromones pour attirer les insectes nuisibles vers une source ponctuelle, les détournant des cultures ou permettant leur capture. Les phéromones agissent en interagissant avec les récepteurs olfactifs des insectes, qui sont régulés par des enzymes spécifiques responsables de la signalisation et du traitement des informations olfactives. B. Acides gras volatils : Certains acides gras volatils sont utilisés comme répulsifs contre les insectes et d'autres nuisibles. Ils peuvent interférer avec les mécanismes enzymatiques des récepteurs sensoriels ou du métabolisme énergétique des nuisibles, les repoussant ou les rendant moins susceptibles d'attaquer les plantes traitées. C. Huiles essentielles : Les composés présents dans certaines huiles essentielles, telles que l'eucalyptol, le citronellol, et le géraniol, peuvent agir comme répulsifs ou attractifs, selon l'insecte cible. Ces substances peuvent affecter les enzymes liées à la perception sensorielle ou au comportement alimentaire des insectes. D. Azadirachtine : Extraite de l'arbre de neem, l'azadirachtine a des propriétés répulsives et insecticides. Elle interfère avec la régulation hormonale des insectes, affectant les processus de développement, de reproduction, et d'alimentation, probablement en agissant sur les enzymes clés impliquées dans la synthèse ou le métabolisme des hormones. Bien que l'utilisation de ces substances comme attractifs ou répulsifs puisse ne pas cibler spécifiquement les enzymes dans leur mode d'action, elles influencent les processus biologiques qui sont, en fin de compte, régulés par des enzymes. Application avec des antibiotiques pour les plantes Les effets enzymatiques des antibiotiques, ci-dessous, concernent principalement l'inhibition des enzymes nécessaires à la synthèse des protéines, en se liant aux ribosomes bactériens et en perturbant le processus de traduction. Cette inhibition conduit à une incapacité des bactéries à synthétiser des protéines vitales, entraînant leur mort ou leur incapacité à se reproduire. Streptomycine : Utilisée pour traiter les infections bactériennes dans les plantes, telles que le feu bactérien des pommiers et des poiriers, causé par Erwinia amylovora. Le mécanisme enzymatique fait que la streptomycine se lie aux ribosomes bactériens, inhibant la synthèse des protéines et entraînant la mort des bactéries. Tétracyclines : Utilisées pour contrôler les maladies bactériennes dans les cultures d'agrumes et d'autres plantes. Le mécanisme enzymatique fait que les tétracyclines inhibent la synthèse des protéines en se liant à la sous-unité 30S des ribosomes bactériens, empêchant l'ajout d'acides aminés à la chaîne polypeptidique en formation. Kasugamycine : Utilisée principalement en Asie pour contrôler les maladies du riz comme la brûlure bactérienne (causée par Xanthomonas oryzae). Le mécanisme enzymatique inhibe la traduction des protéines en se liant au site A des ribosomes bactériens, perturbant la fixation de l'ARNt. Oxytétracycline : Utilisée pour traiter les maladies bactériennes des plantes, y compris certaines maladies des arbres fruitiers. Le mécanisme enzymatique inhibe la synthèse des protéines en empêchant la liaison de l'ARNt au ribosome, similaire aux autres tétracyclines. – Procédé de traitement phytosanitaire de végétaux par de l’eau activée ayant subi une exposition à un champ électromagnétique modulé par un signal de modulation dont les caractéristiques sont déterminées par la mesure d’un signal capté par un solénoïde entourant un récipient contenant de l’eau pure et un principe actif, caractérisé en ce que : La préparation dudit signal de modulation comprend une étape de compensation par le signal de référence capté par ledit solénoïde entourant un récipient contenant de l’eau pure seulement L’eau à activer fait l’objet, préalablement à l’application du champ électromagnétique, d’un traitement par ultrasons à une fréquence de 1 MHz et une puissance appliquée par une électrode comprise entre de 1W/cm² et 5W/cm², pulsé à 100 Hz, suivi d'une agitation avec un vortex La bande passante dudit signal de modulation est comprise entre 20 et 2000 Hz L’eau est activée par application d’un champ électromagnétique modulé à un solénoïde entourant un récipient contenant l’eau traitée par ultrasons. – Procédé de traitement phytosanitaire de végétaux selon la revendication 1 caractérisé en ce que la caractérisation dudit signal de modulation comporte : Une étape de calibration consistant à capter dans une plage de 20 à 2'000 Hz le signal électromagnétique de référence émis par un récipient contenant de l’eau pure sans principes actifs soumis à signal électromagnétique modulé par un bruit blanc par l’intermédiaire d’un solénoïde entourant le récipient contenant l’eau pure, à amplifier puis échantillonner le signal capté Une étape de détermination de la fonction de transfert à partir du bruit blanc et du signal capté Une étape d’acquisition dans les mêmes conditions que celle de l’étape de calibration le signal émis par un récipient contenant de l’eau additionnée d’une solution d’un principe actif lors de l’application d’un bruit blanc corrigé par ladite fonction de transfert, Une étape d’enregistrement du signal capté et échantillonné lors de l’étape d’acquisition, de filtrage spectral et de traitement par analyse temps-fréquence pour supprimer le bruit du signal afin de déterminer ledit signal de modulation.