Toil'd'épices, pour tout savoir sur les épices, condiments et herbes aromatiques

Utilité des produits caractéristiques des épices pour la plante

De Toildepices

Les molécules qui font des épices leurs intérêts ( odeur, goût, couleur …), ne sont pas là uniquement pour le plus grand plaisir de nos papilles et de nos yeux, elles ont aussi un rôle essentiel pour la plante à l'origine de l'épice. Ce ne sont pas des éléments constitutifs ou de stockage des plantes comme l'amidon ou la pectine, ni des éléments vitaux de la plante comme les protéines ou l'ADN, car ils ne sont pas présents dans tous les végétaux. Ils font partis de ce que l'on appelle les métabolites secondaires. Ces produits sont le plus souvent issus de la coévolution des plantes avec leur environnement, soit pour en tirer le meilleur partit soit pour s'en protéger …


Pour Tirer le meilleur partit de l'Environnement

Utilisation de l'énergie Solaire : La photosynthèse

La grande majorité des plantes ont la faculté de pouvoir transformé l'énergie lumineuse fournie par le soleil en énergie utilisable par tous les êtres vivants : les sucres. Ce processus se nomme la photosynthèse. Au tout début de la photosynthèse, interviennent des molécules colorées qui captent les photons ( les 'grains de lumières'), ensuite interviennent toutes une gamme de molécules qui forment se que l'on appelle le cycle de Calvin-Benson. Ici seules nous intéressent, les premières molécules intervenant, les pigments de la photosynthèse : soit majoritairement les chlorophylles a & b qui donne la couleur vertes aux végétaux. On la retrouve dans toutes les herbes aromatiques : menthes, sauges, thym, estragon, ciboulette, …

Chlorop a.gif


Mais elles ne sont pas les seules à participer au processus de capture des photons, elles sont aidées par d'autres pigments dits 'accessoires' comme le beta-carotène (qui la couleur orange aux carottes et aux feuilles mortes) et d'autres caroténoïdes. Leurs rôles sont multiples : d'abord, ils captent des photons de couleurs différentes que la chlorophylle (puissent qu'ils ne sont pas verts) et ensuite, en cas de fort ensoleillement, ils protégent les chlorophylle en filtrant la lumière…

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Dans ce rôle de protection, on trouve d'autres pigments, les anthocyanes colorés, ils donnent leur couleur rouge aux pommes, eux servent de philtre dans la gamme des rayons ultraviolets, protégeant ainsi les végétaux ( les UV sont néfastes pour tous les organismes vivants ). De plus, leur synthèse est facilité par la lumière, ils n'apparaissent donc que là où les UV menacent la plante … (c'est aussi pour ça que les pommes ne sont rouges qu'aux zones exposées à la lumière).

Collaboration avec les animaux pollinisateurs et disperseurs de fruits

Un grand problème pour les plantes, c'est quelles sont immobiles et fixes dans le sol. Il leur est donc impossible de se rencontrer pour la fécondation ou de s'éloigner de leurs parents, au risque de mourir étouffés Baies rouges par manque de lumière. Pour pallier à ce problèmes, certaines plantes s'en remettent au hasard et au vent : le tilleul et les sapins libèrent des quantités énormes de pollen provoquant des allergies, les érables ont monté sur leurs graines des ailes pour former les fameux 'hélicoptères'…

Mais d'autres plantes ont 'pris' leurs destin en mains, elles font appelle aux services d'animaux pour transporter graines et pollens. Ainsi abeilles, bourdons, guêpes, oiseaux, rongeurs font office de transporteur ! Généralement, les plantes offrent en contrepartie de leurs services des friandises comme la chair des fruits et le nectar ainsi les animaux ne se font pas prier.

Il faut néanmoins que les plantes signalent que le pollen ou les graines sont mûrs et où ils sont. Pour cela, les végétaux ont développer toutes une batterie de molécules qui jouent sur deux axes : les signaux visuels grâce aux pigments et les signaux odorants grâce aux huiles essentielles.

Tout d'abord, penchons nous sur les signaux visuels

On les trouve sur les fleurs ainsi que sur les fruits. Les couleurs jaunes, ultraviolettes sont plutôt destinées aux insectes et les couleurs proche du rouge aux oiseaux (nombre de baies sont rouges : fraises, pommes, if, …). Le choix rouge n'est pas un hasard mais bien une adaptation : c'est le complémentaire du vert il est donc facilement repérable sur un tapis de végétation … Deux types de molécules colorées rentrent dans ce processus : les flavonoïdes et les caroténoïdes.

Les flavonoïdes sont de nombreux types : flavanols, flavones, anthocyanes, … Ils couvrent une grande gamme de couleur du rouge à l'ultraviolet en passant par le jaune. Leur couleur dépends de leurs structure mais aussi de l'acidité du milieu (le pH), on en trouve aussi de nombreux sous forme d'hétérosides ( cad attaché à un sucre). On en retrouve dans le rouge des pommes et des poires, dans les baies de genièvre

Les caroténoïdes sont tous des tétraterpènes polyinsaturés et ont des couleurs entre le rouge et le jaune intense. On les retrouve un peu partout comme dans le safran (crocétine), l'annatto (bixine), les piments, les carottes …

On peut aussi trouver des colorants plus 'exotiques' comme les bétalaïnes qui colore les bougainvilliers du saumon au rouge le plus éclatant.

Betalaine.gif

Maintenant, passons aux signaux odorants

Ils ciblent les insectes car ils sont pourvus de capteurs très sensibles pour les matières odorantes. Les oiseaux eux n'ont qu'un piètre odorat et ils repèrent surtout les baies à leurs couleurs. Les odeurs sont composées de se que l'on appelle les huiles essentielles des plantes, cad un mélange plus ou moins complexes de petites molécules volatiles.

La principale famille chimique présente dans les huiles essentielles sont les terpènes et leurs dérivés. On les retrouve dans de nombreuses épices : muscade, cardamome (-1,8- cinéole), poivre (sabinène, alpha pinène, …), sauge, citron (limonènes, citral), menthe (menthol)… Mais tous les terpènes n'ont pas un rôle attractifs envers les insectes.

Citral.gif Menthol.gif Terpin a.gif Cineol.gif

Une autre famille bien représenté sont les phényl propanoïdes comme l'eugénol du clou de girofle, le cinnamaldéhyde de la cannelle, anéthole de l'anis

Eugenol.gif
Vanilline.gif

Il existe bien d'autres produits odorant comme la vanilline de la vanille, le jasmonate d'éthyle de certaines fleurs, …

Certaines plantes comme des orchidées des montagnes européennes ( ophrys sp. ), on des huiles essentielles encore plus attractives pour les insectes car elles imitent l'odeur des femelles (de leurs phéromones sexuelles), ainsi les mâles sont attirés à tout les coups !


Mais parfois, les odeurs des plantes n'attirent pas uniquement des animaux utile aux plantes. Par exemple, le bombyx (le papillon du vers à soie) est attiré par l'odeur du mûrier ( Citral, acétate de linalyle, beta-sitostérol, …). Et puis y ponds ces œufs, de même une fois sortit de l'œufs, les chenilles trouve leur appétit stimulé par cette odeur. Ainsi de nombreux insectes qui dépendent d'une seule plante pour survivre, la repère à son odeur ; mais les plantes ont aussi développer des contre mesures comme nous le verrons dans le second chapitre.


Communication entre plantes

D'autre part, les odeurs ne servent pas uniquement aux plantes à attirer les abeilles sur leurs fleurs. Elles peuvent aussi être utile pour qu'une plante préviennent les plantes proche que par exemple un herbivore est en train de la brouter, c'est ce que font de nombreuses plantes en réponse à un stress, elles libèrent de l'éthylène pour que leurs voisines se prépare à résister ( voir chapitre II ). D'autres molécules servent d'aux plantes à 'parler' entre elles comme l'acide jasmonique.

D'autres plantes comme les fabacées (haricot, luzerne, trèfle, tamarin, fenugrec, …) attirent des champignons vers leurs racines grâce à des flavonoïdes. Une fois que les champignons ont rencontrés les racines, ils fixent l'azote de l'air pour le compte des plantes qui en échange leurs donnent des sucres.


Pour lutter contre un environnement hostile

Luttes contre les animaux agressifs ( Herbivores, insectes )

Pour se protéger, des agressions des animaux végétariens qu'ils attaquent les fruits, les graines, les racines ou les feuilles, les plantes ont à leurs disposition plusieurs stratégies :

  • Faire fuir les prédateurs par leurs odeurs,
  • Prendre un mauvais goût pour qu'à la première bouchée ils se souviennent de la plante et ne recommence plus, au moins pour cette fois
  • Etre toxique ou mortel

Pour l'odeur, la plante utilise encore une fois ses huiles essentielles qui sont souvent insecticides ou insectifuges. C'est le cas du thym, du romarin, de la lavande … C'est pourquoi, l'on conseille souvent de planter des herbes aromatiques dans les potager ou près de rosiers : ça évite d'avoir à utiliser des pesticides. La menthe, elle synthétise des mono et des sesquiterpènes qui agissent comme un répulsifs pour la majorité des herbivores (moutons, vaches, …)

Du côté du goût, les plantes ont inventé de nombreuses familles de molécules qui ont un goût désagréable, en plus du goût ces produits cumule souvent une forte toxicité. Comme par exemple les glucosides (saponines, …) et les alcaloïdes (strychnine, nicotine, atropine, quinine …) qui sont amers et toxiques pour la majorités des agresseurs des plantes, ce sont des phagodéterrants puissant. Mais les plantes disposent aussi de molécules moins fatales mais tous autant efficace : comme les tanins produit très fortement amer (ils sont présents dans le thé et lui donne son amertume) . Certaines plantes comme les acacias sont capable en cas d'attaque d'herbivore de prévenir, en libérant de l'éthylène, les arbres voisins pour que ceux-ci fabrique des tanins en grande quantité avant que les herbivores n'arrivent sur eux.


Ils y a deux familles de plantes aromatiques qui sont passés maître dans de domaine de la lutte anti-herbivores : les brassicacées (choux, moutardes, wasabi, raifort, …) et les alliacées (poireaux, ail, oignons, échalotes, ciboulettes, …). Et ce sont les molécules qui défendent la plante et qui nous intéressent pour les mettre dans nos assiettes. Etrange, non ?

Tous d'abord, penchons nous sur la famille de la moutarde et du choux. Ces plantes contiennent naturellement des produits nommés des glucosinolates qui dans leurs état premiers n'ont ni goût ni propriétés particulières. Mais lorsque un herbivore ou un couteau rompt les cellules de la plante, lorsque tous les liquides internes aux cellules se mélangent, une réaction chimique se produit grâce à une enzyme. Celle-ci a pour effet de casser en deux la molécule de glucosinolate en libérant d'un coté un sucre et de l'autre une molécules très agressive : des sinigrosides qui font fuir les animaux et attirent les cuisiniers ! (La plante utilise le glucosinolate comme moyen de stocker facilement la molécule active le sinigroside).

Mais certains insectes se sont immunisés au fil du temps contre ces armes chimiques et en profite pour consommer à grande vitesse la plante, c'est le cas de la piéride du choux…

Les aulx ont une technique similaire mais avec d'autres molécules : pour l'ail : allicine est de l'alliine stocké sous une forme inactive, lors de la rupture des cellules sous les dents des agresseurs une enzyme intervient et libère l'alliine…


Mais certaines plantes ont des armes chimiques très puissantes : il existe des fabacées tropicales (famille de l'arachide, des pois et du tamarin) qui synthétisent leurs propre insecticide : la rotenone. Cet insecticide est tellement efficace que nous l'avons mis dans la majorité de nos insecticides modernes.

D'autres plantes se laissent manger par les herbivores mais elle contiennent soit de fausses hormones (phytostérols) qui empêche les insectes de muer et donc ils meurent en quelques semaines, soit de faux acides aminés ( constituants des protéines) qui vont rendre inefficaces la majorité des enzymes & protéines de l'animal, le tuant à petit feu. Il en existe plus de 300 dans le règne végétal comme la mimosine des acacia qui fait tomber la toison des ovins…


Enfin, il existe aussi une stratégie surprenante : certaines plantes se rendent délibérément très attirantes pour leurs parasites, ceux-ci sont pris d'une tel fringale qu'ils s'en font exploser la panse… C'est le cas des ombellifères (famille du cumin, anis, …) pour lutter contre le papillon ajax qui est fou des odeurs de méthyl chavicol, carvone, méthyl eugénol…

Luttes contre les parasites (Champignons, bactéries, virus, …)

Mais les plantes n'ont pas à se protéger uniquement contre les herbivores et les insectes nuisibles. Elles doivent aussi lutter contre des champignons, des bactéries, des virus … Et pour ce faire, elle aussi toute une armada de molécules :

les isoflavanoïdes, le resveratrol, les tanins, les lignines, la juglone, les sesquiterpènes (comme le capsidiol des piments), stilbeniques, phenanthreniques, flavanoides (phaseolline)… certaines sont synthétiser en cas d'agression d'autre sont tout le temps présentes. D'autres sont stockés sous forme inactives (un glycoside) comme le cyanure. A noter aussi les Bétalaines qui donne leurs couleurs aux bougainvilliers et betteraves, sont aussi antiviraux et antifongique ! Une bonne partie des mono & sesquiterpènes présents dans racines, écorces, et bois sont antiseptiques et donne toute leur valeur à plusieurs épices dont le gingembre, la cannelle, le camphrier …

Luttes contre les autres plantes

Parfois les plantes se font aussi la guerre entre elles pour conserver ou agrandir leur espaces vitaux, pour éviter la concurrence dans des sols pauvres ou peu irrigué ou encore peu ensoleillé. On parle dans ce cas de télétoxie. Par exemple les odeurs, agréable à nos narines, du cannelier, ou du camphier qui sont à base de cinéole, camphre et autres molécules, on la vertu d'empêcher les graines de germer trop prés de la plante. De même de nombreux conifères fabriquent leurs propre herbicide : les pro cyanidols (poly-catéchol, épicatéchol, …).


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