Contexte

Chaque année en Amérique du Nord, on dépense des millions de dollars pour protéger les céréales entreposées contre les insectes nuisibles. Le Canada applique une politique de tolérance zéro en ce qui a trait à la présence d’insectes vivants dans les céréales entreposées. Les insecticides et les fumigants synthétiques sont les principaux produits utilisés pour lutter contre ces insectes. Les exigences des consommateurs, la résistance des espèces nuisibles, les problèmes causés par les résidus d’insecticides et le retrait des produits ont stimulé la recherche de nouvelles méthodes.

Technologie

Pour mettre au point des méthodes de lutte de rechange faisant intervenir des produits naturels sûrs et efficaces, et surtout des produits de qualité alimentaire, les chercheurs des centres de recherche d’AAC de Saskatoon et de Winnipeg, en collaboration avec la société Parrheim Foods de Saskatoon, ont étudié les propriétés insecticides de la farine de pois et d’extraits expérimentaux dérivés de la farine de pois riche en protéines. Ils ont observé que cette farine présente des propriétés toxiques et insectifuges pour plusieurs insectes ravageurs des produits alimentaires entreposés.

La société Parrheim Foods (Saskatoon) produit de la farine de pois turboséparée. Les chercheurs d’AAC ont utilisé cette farine pour étudier les composantes et les propriétés insecticides des pois. Des essais réalisés dans des entrepôts à céréales ont permis de constater que la farine de pois riche en protéines utilisée à une concentration de 0,1 p. 100 élimine le charançon du riz, un des plus grands ravageurs des céréales entreposées du monde, et réduit de 70 p. 100 les populations du cucujide roux et du tribolium rouge de la farine, les ravageurs les plus communs des céréales entreposées au Canada. L’activité insecticide de cette farine s’avère par ailleurs stable. Contrairement à la plupart des insecticides, la farine de pois est sans effet sur deux espèces d’insectes utiles qui s’attaquent aux ravageurs.

Des extraits expérimentaux (appelés extraits C8) ont été préparés à partir d’une farine de pois riche en protéines et se sont révélés posséder une toxicité de 20 à 100 fois supérieure à la farine de pois elle-même (brevet 5,955,082 aux États-Unis; brevet 2,278,501 au Canada). Le processus d’isolement comportait une délipidation au chloroforme, une extraction au méthanol aqueux et une chromatographie sur silice C8; il donnait un mélange complexe de produits naturels. Les principaux constituants naturels des extraits C8 ont été séparés et purifiés en laboratoire par chromatographie sur couche mince, chromatographie rapide sur colonne, chromatographie d’échange d’ions et chromatographie liquide à haute performance (CLHP). Certains des constituants et des mélanges dérivés des extraits C8 réduisent l’alimentation et la survie du charançon du riz. Les constituants insecticides et synergistes des extraits C8 ont par la suite été identifiés à l’aide de diverses techniques, y compris la CLHP et la spectrométrie de masse.

Projets de recherche

Pour faciliter la mise au point et l’homologation du produit, il faut poursuivre le travail de recherche sur la production à grande échelle d’extraits bruts insecticides préparés à partir de farine de pois par des moyens ne faisant pas intervenir de chloroforme (un solvant dangereux) pour la délipidation et la silice C8 (un adsorbant coûteux) pour la purification. Les chercheurs ont étudié les effets de la composition de l’alcool, de la température et de la durée d’extraction et du rapport farine/solvant dans des expériences à l’échelle du laboratoire portant sur la farine de pois, en omettant les étapes de la délipidation au chloroforme et de la purification sur silice C8. Les conditions optimales ainsi déterminées seront transférables à une installation commerciale pilote où seront traitées des quantités plus grandes de farine de pois riche en protéines.

Le contrôle par CLHP de la concentration d’insecticides et de synergistes dans les isolats produits à grande échelle facilitera les recherches. L’essai de divers mélanges dans des épreuves biologiques portant sur le charançon du riz a déjà permis de déterminer les proportions optimales d’insecticides et de synergistes, mais le rapport optimal pourrait être différent pour d’autres espèces d’insectes. Les extraits C8 bruts nécessiteront vraisemblablement une purification ultérieure, mais celle-ci ne devrait pas faire intervenir la silice C8, trop coûteuse. Lorsque des quantités suffisantes d’extraits de pois insecticides normalisés seront disponibles, il s’agira d’élaborer des préparations finales et de passer aux épreuves d’efficacité en entrepôt portant sur les insectes ravageurs des céréales entreposées et sur d’autres insectes nuisibles.

Aspects économiques

L’opération d’extraction à l’alcool des constituants insecticides de la farine de pois laisse environ 80 p. 100 de sous-produits insolubles dont il conviendra d’examiner les utilisations commerciales possibles. Par ailleurs, il sera souhaitable, d’un point de vue économique, de récupérer et de réutiliser les solvants lorsque les opérations d’isolement des produits insecticides seront conduites à l’échelle commerciale.

Avantages

Ces extraits présentent des propriétés insecticides contre plusieurs ravageurs des céréales entreposées et se trouvent à l’état naturel dans les pois (une culture vivrière). Des populations d’insectes sont devenues résistantes au malathion, et, par surcroît, certains clients refusent d’acheter du blé contenant des résidus de cette substance. Le traitement à la phosphine exige pour sa part un permis spécial que beaucoup de producteurs ne possèdent pas.

Les extraits dérivés de la farine de pois riche en protéines présentent des possibilités intéressantes d’utilisation commerciale pour la lutte contre les insectes ravageurs des céréales entreposées dans les habitations, les exploitations agricoles et les élévateurs à grains. À mesure que les quantités disponibles augmenteront, il deviendra possible d’évaluer de manière appropriée l’utilité des extraits de pois additionnés de synergistes pour la lutte contre d’autres insectes ravageurs.

Possibilités de collaborer et d’obtenir une licence

Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) souhaite collaborer avec une ou plusieurs parties intéressées à la mise au point de cette technologie et délivrer des licences pour son exploitation commerciale.