Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement

Structure, properties and obtention routes of flaxseed lignan secoisolariciresinol, a review

Mon, 19 Mar 2012 00:00:00 +0100

Structure, propriétés et voies d'obtention du sécoisolaricirésinol, une lignane de la graine de lin (synthèse bibliographique). Après avoir rappelé la structure et la nomenclature de la famille des lignanes, cette revue a pour objectif de décrire les principales propriétés, les méthodes d'analyse et les techniques d'obtention d'une lignane du lin, le sécoisolaricirésinol (SECO). Deux voies d'obtention du SECO sont décrites : l'extraction au départ de matières premières naturelles et la synthèse chimique. Pour la première, le travail met l'accent sur les procédés verts développés jusqu'à présent. Pour la deuxième voie, la synthèse chimique s'inspirant de la biosynthèse naturelle est principalement détaillée.

Following a brief description of the structure and nomenclature of the lignan family, this review focuses on the flaxseed lignan secoisolariciresinol (SECO). The main properties, the analysis methods and two routes for the preparation of SECO, i.e. extraction from renewable raw material and (hemi)-synthesis, are reviewed. Green methods recently developed for the first route and chemical syntheses inspired from biosyntheses for the second one are the main subjects of this paper.

Microscale interactions between earthworms and microorganisms: a review

Mon, 19 Mar 2012 00:00:00 +0100

Interactions microscopiques entre les vers de terre et les micro-organismes (synthèse bibliographique). Les micro-organismes adaptés aux microhabitats du sol interagissent avec les autres organismes du sol dont font partie les vers de terre. Cet article de synthèse s'intéresse aux interactions microscopiques entre les vers de terre et les micro-organismes, et est divisé en quatre parties. Dans la première partie, nous discutons de la symbiose néphridiale. Des découvertes récentes montrent que des symbiontes du genre Verminephrobacter sont présents dans les néphridies de certains vers de terre. Dans la seconde partie, la préférence alimentaire des vers de terre est considérée et des hypothèses concernant la stratégie de recherche de nourriture sont discutées. La troisième partie contient une discussion au sujet de la symbiose intestinale, quelques preuves indiquent l'existence de symbiontes intestinaux, mais de nouvelles études sont encore nécessaires. La quatrième partie montre que l'activité des micro-organismes est stimulée dans les galeries et les excréments de vers de terre.

Microorganisms are well adapted to their soil microhabitat where they live together in consortia, interacting with other living members, including earthworms. This literature review consists of four sections that focus on microscale interactions between earthworms and microorganisms. The first part is devoted to nephridia symbiosis. Recent discoveries show that Verminephrobacter spp. is present as a symbiont in earthworm nephridia. The second section deals with earthworm food preference and focuses on the major hypotheses of foraging strategies. The third section presents evidence of gut symbionts and highlights the need for additional studies in this field. The last section of this review explains why microorganism activities are enhanced in burrows and casts of earthworms.

Effet structurant de la plante hôte chez la bruche de l'arachide, Caryedon serratus (Olivier, 1790) (Coleoptera : Bruchidae)

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Vingt-six populations de la bruche de l'arachide obtenues de gousses de cinq plantes hôtes (Arachis hypogaea L., Bauhinia rufescens Lam., Cassia sieberiana DC., Piliostigma reticulatum (DC.) Hochst. et Tamarindus indica L.) de quatre localités du Sénégal sont comparées par électrophorèse basée sur six loci de quatre systèmes enzymatiques. La structuration des populations de Caryedon serratus Olivier a été analysée en utilisant les estimateurs de Weir et Cockerham des F-statistiques de Wright. La valeur de θ (0,235) et le dendrogramme des distances génétiques de Rogers ont révélé un fort degré de différenciation génétique entre bruches inféodées à des plantes hôtes différentes. En excluant les échantillons issus de C. sieberiana responsables du taux élevé de différenciation, l'analyse montre que les populations forment des races hôtes partiellement isolées en fonction de leur plante hôte (θ = 0,035). Les distances géographiques entre localités ne semblent pas influencer la structuration génétique des différentes populations.

Structuring effect of the host plant in the groundnut bruchid, Caryedon serratus (Olivier, 1790) (Coleoptera: Bruchidae). Twenty-six samples of the groundnut seed-beetle which were reared from pods of five different host plants (Arachis hypogaea L., Bauhinia rufescens Lam., Cassia sieberiana DC., Piliostigma reticulatum (DC.) Hochst. and Tamarindus indica L.) in four localities of Senegal were compared using electrophoresis based on six loci of four enzymatic systems. The population structure of Caryedon serratus Olivier was analysed using Weir and Cockerham's estimator of Wright's F-statistics. θ value (0.235) and the dendrogram of Rogers'genetic distances revealed a high degree of genetic differentiation between host plants. Genetic analysis without C. sieberiana samples indicated that populations form host races which are partially isolated according to their host plants (θ = 0.035). Geographical distances between localities are not decisive for genetic structuration of C. serratus populations from a given host plant.

Chorologie, écologie et ethnobotanique de certains Ficus sp. L. (Moraceae) au Sénégal

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Le genre Ficus (Moraceae) est l'un des plus importants de la flore tropicale par le nombre d'espèces. Au Sénégal, il constitue, chez les ligneux, le genre le plus diversifié de la flore avec plus de 30 espèces. Si les espèces les plus connues font déjà l'objet de protections sous diverses formes, les taxons les moins connus sont fréquemment abattus pour faire place aux cultures. Cette étude se focalise sur les aires de répartition, l'écologie et les usages afin de disposer de données pour mieux valoriser Ficus au Sénégal. Pour ce faire, des enquêtes ont été menées auprès des populations et les résultats obtenus ont été complétés par la recherche bibliographique et les informations mentionnées sur les parts d'herbier. L'étude chorologique et écologique a montré que ces espèces sont d'origine africaine et occupent des milieux divers. Au Sénégal, elles sont essentiellement localisées au Sud du pays où règne un climat guinéen ou soudano-guinéen. Elles affectionnent les forêts humides de la Casamance, les galeries forestières et les vallées humides de la région orientale du Sénégal. Toutefois, F. abutilifolia, F. cordata, F. dicranostyla, F. glumosa, F. platyphylla et F. sycomorus sont rencontrées dans les savanes chaudes et sèches de la zone soudanienne, sur des sols sablo-argileux, latéritiques et rocheux. L'étude ethnobotanique a montré un large éventail d'usages des espèces du genre Ficus. Des 19 espèces autochtones utilisées par les populations, 7 types d'usage ont été mis en évidence.

Chorology, ecology and ethnobotanical fig trees in Senegal. Ficus (Moraceae) is one of the most important genera of the tropical flora because of its high number of species. Among the ligneous plants, this genus is the most diversified within the Senegalese flora and accounts for more than 30 species. If the most known species are protected in various forms, the least known ones are frequently slashed to make place for cash crops. This study focused on distribution areas, ecology and uses of Ficus species in order to better valorise them. Interviews were carried out with local people and the results obtained were completed by literature research and information mentioned on herbarium sheets. The chorological and ecological study shows that all the species are African native plants and grow in various biotopes. In Senegal, they are mainly situated in the South with a Guinean and Soudano-Guinean climate. They are very frequent in the humid forests of the Casamance, the gallery forests and the humid valleys of Eastern Senegal. However, F. cordata, F. dicranostyla, F. glumosa, F. platyphylla and F. sycomorus are found in the hot and dry savanna of the Soudanean area, on rock, and lateritic sandy soils. This ethnobotanical study reports a wide range of uses for the Ficus species. Among the 19 native species used by the local populations, 7 type of use have been distinguished.

Programme de Gestion Durable de l'Azote en agriculture. Considérations pratiques et conceptuelles sur la méthodologie du contrôle public du reliquat d'azote nitrique dans le sol des exploitations agricoles wallonnes

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Dans le cadre du Programme de Gestion Durable de l'Azote en agriculture (PGDA), transposition de la Directive Nitrates, le Service Public de Wallonie (SPW) organise chaque année, depuis 2008, un contrôle du reliquat en azote nitrique dans le sol dans près de 900 parcelles situées en zone vulnérable afin de vérifier si la gestion des engrais azotés par l'agriculteur est conforme aux obligations fixées par le PGDA. La méthodologie développée par le SPW consiste d'une part, à déceler les cas « suspects » par le contrôle en automne du reliquat azoté dans trois parcelles de quelque 300 exploitations agricoles et d'autre part, à suivre les « suspects » dans le cadre d'un programme d'observation qui conduit après un maximum de six ans à une amende ou à la fin du programme. L'article évalue l'efficacité de la méthodologie du SPW : détecte-t-on efficacement les suspects ? au terme du programme d'observation, les « mauvaises » pratiques seront-elles exclusivement sanctionnées ? L'étude est réalisée à partir des observations menées au cours de trois années dans 23 exploitations agricoles, ainsi que de manière conceptuelle, par le calcul de probabilités sur la base de l'hypothèse d'une proportion constante dans le temps de parcelles non conformes. Les résultats de l'étude indiquent que la méthodologie actuelle du contrôle public présente un rapport cout/efficacité acceptable.

Implementation of the Nitrates Directive. Analysis of the assessment's methodology for the control of the soil nitrate nitrogen residue in the farm's fields of Wallonia. Within the Walloon Action Programme, transposition of the Nitrates Directive, the Administration organizes each year a control of the soil nitrate nitrogen residues in about 900 parcels located in vulnerable zone in order to verify if the practices of nitrogen spreading by the farmers are in accordance with the Walloon Action Programme. The current method is to yearly spot “suspects” by a control in three parcels in about 300 farms and to follow “suspects” by an observation programme wich leads after maximum six years to a penalty or to the end of this programme. The present statistical study means to assess the public control's methodology: what is the probability to penalize a “good” farmer, to forget a “bad” farmer? This study is based on real data and on a theoretical approach. Both conclusions indicate that the official methodology is sufficiently appropriate.

Influence de l'état d'ameublissement et de la rugosité du sol des parcelles agricoles sur l'exactitude de l'altitude des points de contrôle positionnés au GPS

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Notre objectif est d'estimer à travers des intervalles de variation, l'influence de l'état d'ameublissement et de la rugosité des parcelles agricoles, conséquences des outils de travail du sol, sur l'exactitude de l'altitude des points de contrôle positionnés au GPS (Global Positioning System) en mode RTK (Real Time Kinematic). Pour cela, des levés de l'altitude de 16 points (avec une distance de 100 mm entre les points) ont été réalisés d'abord à la Station Totale (ST), puis au GPS RTK sur 6 transects dans 2 parcelles (3 transects par parcelle). Les techniques culturales pratiquées sur les deux parcelles sont différentes. La parcelle 1 est labourée, la parcelle 2 a subi un travail du sol pour le semis du froment. L'analyse de la variance est ensuite appliquée aux écarts d'altitude obtenus entre ST et GPS RTK pour estimer l'intervalle de variation dû à l'ameublissement du sol, tandis que la méthode de la décomposition en série chronologique est appliquée aux données GPS RTK pour estimer l'intervalle de variation dû à l'influence de la rugosité du sol. Ces intervalles de variation des altitudes dans les parcelles 1 et 2 sont respectivement [51 mm ; 57 mm], [-4 mm ; 4 mm] et [97 mm ; 113 mm], [-35 mm ; 23 mm]. Ces résultats montrent que l'exactitude des points de contrôle est influencée d'une part par l'état d'ameublissement du sol des parcelles, et d'autre part par leur rugosité. Nous pouvons en conclure que l'état d'ameublissement et la rugosité ont une influence non négligeable sur l'exactitude des points de contrôle localisés sur les parcelles agricoles. Cette influence devra être considérée dans l'évaluation de l'exactitude des modèles numériques de terrain des bassins versants agricoles.

Agricultural soil tilth and roughness impact on the exactness of ground control points elevation surveyed by GPS. Our goal in this study is to estimate through ranges of variation, the impact of agricultural parcels soil's tilth and roughness, due to cultivation techniques, on the exactness of ground control points elevation surveyed by RTK (Real Time Kinematic) GPS (Global Positioning System). So, 16 point's elevations which were located each 100 mm on a transect have been surveyed first by using a Total Station (TS), and then a RTK GPS in 2 parcels (3 transects per parcel). Cultivation techniques on those parcels were different. The parcel 1 was tilled, and the soil of parcel 2 was prepared for cereal cropping. Then, the analysis of variance has been applied on the differences of TS and RTK GPS elevations data to estimate the confidence interval of ground control points elevation due to soil tilth, whereas the times series statistical method has been applied on elevation data to estimate the confidence interval due to soil roughness. The confidence intervals of points elevation are estimated being [51 mm; 57 mm], [-4 mm; 4 mm] for parcel 1, and [97 mm; 113 mm], [-35 mm; 23 mm], for parcel 2. Results show that ground control point's elevations exactness is influenced by soil tilth and soil roughness. In conclusion, we can admit that soil tilth and soil roughness have significant impact on the exactness of ground control points located on agricultural parcels. This impact must be considered in Digital Elevation Model (DEM) errors evaluation of agricultural watershed.

Efficiency of semi-automated culture systems on microtubers formation of yam (Dioscorea alata L.)

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

L’efficacité des systèmes de culture semi-automatisés sur la formation de microtubercules d’igname (Dioscorea alata L.). Le clone d’igname ‘Belep’ donne des résultats favorables en ce qui concerne la formation de microtubercules avec le système d’immersion temporaire. Des plants cultivés dans ce type de système de culture ont été les premiers à initier la formation de microtubercules et ont produit le nombre le plus élevé de microtubercules par plant par rapport aux systèmes CIS (Système d'Immersion Constante) et SLS (Système avec Milieu Liquide Statique). Ces microtubercules se caractérisaient par les poids frais et secs les plus élevés et les diamètres les plus grands. Le système d’immersion temporaire donne le plus grand nombre total de microtubercules et des microtubercules utilisables comme matériel de plantation. Les microtubercules obtenus par ce type de système de production se distinguent par leur qualité exprimée par le taux de matière sèche très élevé et par leur concentration en amidon. Pour renouveler les milieux de culture et maintenir une croissance de culture continue pour un matériel de plantation directe, des informations sont fournies quant aux préférences et à la diminution d’ions dans le milieu de culture durant la formation de microtubercules de l’igname dans le système d’immersion temporaire.

Yam clone ‘Belep’ in temporary immersion system showed favorable results on microtubers formation. Plants cultivated in this type of culture system were the first ones to initiate microtubers formation and produced the highest microtubers number per plant than with CIS (Constant Immersion System) and SLS (Static Liquid Medium System). These microtubers showed the greatest fresh and dry weights, as well as their diameters. In temporary immersion system, we obtained the highest total microtubers number and competent microtubers as planting material. Microtubers achieved in this type of culture system were distinguished by their quality expressed in the higher dry matter content and starch concentration. In order to carry renewals of culture media and to maintain continuous culture growing for direct planting material, knowledges on preferences and ion depletion in culture medium during microtubers formation in yam cultivated in temporary immersion system were acquired.

Typologie des systèmes de stockage et de conservation du maïs dans l'est et le sud du Sénégal

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Une enquête a été réalisée au Sénégal oriental dans les départements de Tambacounda, Bakel, Kédougou et en Casamance continentale dans les départements de Kolda, Sédhiou et Vélingara auprès de 330 utilisateurs de maïs dans 185 villages. Il en est ressorti six principaux types et deux modes de stockage. Des différences sont relevées en rapport avec les ethnies qui n'adoptent pas les mêmes modes de stockage. L'impact des types et modes de stockage sur le niveau des pertes, la perception qu'ont les producteurs sur les principaux déterminants du stockage, les spécificités inhérentes aux ethnies, aux localités ainsi que les pesticides et produits naturels utilisés dans les traitements post-récolte sont passés en revue.

Typology of maize storage and conservation systems in the East and the South of Senegal. A survey was conducted in Senegal in the Eastern departments of Tambacounda, Bakel and Kedougou and in Casamance mainland in the departments of Kolda, Sedhiou and Velingara encompassing 330 maize users in 185 villages. Six major types and two modes of storage were found. Differences are presented in relation to ethnic groups who do not adopt the same methods of storage. The impact of types and storage methods are reviewed with regard to loss levels, perception of the producers on the main storage determinants, specificities inherent to ethnic groups, localities as well as pesticides and natural products used in post-harvest treatment.

Influence de la rotation culturale, de la fertilisation et du labour sur les populations de nématodes phytoparasites du sorgho (Sorghum bicolor (L.) Moench)

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Les nématodes du sol de trois essais de longue durée (1960, 1980 et 1990) représentatifs de la production du sorgho (Sorghum bicolor (L.) Moench) sous différentes pratiques agricoles (rotation, fertilisation et labour), au centre-ouest du Burkina Faso, ont été prospectés au lendemain de la récolte pendant la saison agricole 2007/2008. L'objectif était d'identifier ces nématodes et d'étudier l'influence des pratiques agricoles sur cette nématofaune. Les nématodes ont été extraits selon la méthode de l'élutriateur de Seinhorst. Les nématodes phytoparasites recensés sont Pratylenchus brachyurus, Tylenchorhynchus martini, Helicotylenchus multicinctus, Scutellonema cavenessi, Criconemoïdes curvatum, Telotylenchus indicus et Xiphinema sp. Les trois premières espèces représentent environ 98 % du nombre d'individus recensés. Sur le premier site, les traitements associant la fumure minérale et le recyclage de la paille du sorgho ont été favorables pour le contrôle des nématodes, au contraire des traitements associant le fumier. Pour les rotations, la monoculture de sorgho a été plus infestée en nématodes par rapport aux rotations sorgho – niébé et sorgho – coton. Sur le second site, l'apport d'azote a entrainé une hausse de l'infestation par les deux principaux nématodes, en comparaison avec les traitements sans azote, exception faite du traitement avec incorporation du compost anaérobie. Sur le troisième site, le labour profond a été défavorable aux principaux nématodes du sorgho par rapport au labour superficiel. La nématofaune des jachères a été plus diversifiée que celle des sites cultivés et le principal nématode lié au sorgho, P. brachyurus, a fortement régressé dans les jachères.

Influence of crop rotation, fertilization and tillage on populations of plant parasitic nematodes of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench). The soil nematodes of three long-term trials (1960, 1980 and 1990) representing the production of sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) under different agricultural practices (rotation, tillage and fertilization) in the Center West of Burkina Faso, have been explored in the wake of the harvest during the agricultural season 2007/2008. The objective was to identify these nematodes and to study the influence of agricultural practices on this nematofauna. Nematodes were extracted by the method of Seinhorst elutriator. Plant-parasitic nematodes identified are Pratylenchus brachyurus, Tylenchorhynchus martini, Helicotylenchus multicinctus, Scutellonema Caveness, Criconemoides curvatum, Telotylenchus indicus and Xiphinema sp. The first three species represent approximately 98% of individuals surveyed. On the first site, the treatments involving mineral fertilizer and recycling of sorghum straw were favorable for the control of nematodes instead of treatments involving manure. As for rotations, monoculture of sorghum was more infested by nematodes than the rotations sorghum – cowpea and sorghum – cotton. On the second site, the nitrogen has increased of infestation by the two major nematodes in comparison to treatments without nitrogen, with the exception of treatment with anaerobic compost incorporation. On the third site, deep plowing has been unfavorable to the main nematode sorghum compared to shallow tillage. The nematofauna in fallow was more diversified than in cultivated sites and P. brachyurus, the main nematode related to sorghum has fallen sharply in fallow.

Les entérocoques : avantages et inconvénients en biotechnologie (synthèse bibliographique)

Thu, 15 Mar 2012 00:00:00 +0100

Les entérocoques sont des bactéries lactiques utilisées depuis des siècles dans la transformation des aliments. Ces micro-organismes jouent un rôle essentiel dans la conservation (prolongation du temps de stockage) et dans la qualité bactériologique des aliments, tout en respectant leurs propriétés nutritionnelles et organoleptiques. Cependant, ce sont des marqueurs de contamination fécale (Enteroccus faecalis et Enterococcus faecium) également impliqués dans l'apparition de maladies nocosomiales. La plasticité génétique (transfert d'éléments génétiques) de ces bactéries leur permet, d'une part de s'adapter à de nombreux écosystèmes et, d'autre part, d'être vecteurs d'antibiorésistance et de virulence bactérienne. Par conséquent, l'emploi des entérocoques dans l'industrie alimentaire est de plus en plus controversé. Impliqués dans la fermentation de nombreux aliments (lait, végétaux, viandes et poissons), les entérocoques sont capables de produire diverses molécules antimicrobiennes (acide lactique, bactériocine ou encore peroxyde d'hydrogène). Ces propriétés les rendent indispensables à l'industrie agro-alimentaire. Employés comme micro-organismes de protection, ils doivent être minutieusement caractérisés et faire l'objet d'études préalables pour démontrer leur innocuité. La grande diversité des bactériocines (entérocines) retrouvées dans ce genre bactérien pourrait être valorisée en développant des méthodes de purification qui permettraient de substituer l'utilisation de ces souches par l'emploi d'entérocines sur les matrices alimentaires.

Enterococci: advantages and drawbacks in biotechnology, a review. Enterococci are lactic acid bacteria that have been used for centuries in food processing. These microorganisms play a vital role in conservation (extension of shelf life) and in the bacteriological quality of food while keeping their nutritional and organoleptic properties. However, Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis are indicators of faecal contamination and are also implicated in nosocomial diseases. The genetic plasticity (transfer of genetic elements) of these bacteria allows them not only to adapt to various ecosystems, but also to be vehicles of antibiotic resistances and bacterial virulence, which is of public health concern. Thus, the use of enterococci in the food industry is becoming controversial. However, enterococci are also involved in the fermentation of many foods (milk, vegetables, meats or fish) and are able to produce various antimicrobial molecules (e.g. lactic acid, bacteriocins or hydrogen peroxide) that make them indispensable in the food industry. Their use as probiotic must therefore be carefully characterized in order to prove their safety. The wide range of bacteriocins (enterocins) found in these bacteria could also be valorized by developing purification methods to replace the bacterial strains themselves by their enterocins in foodstuffs, therefore eliminating the risk of direct use of bacteria.