Le but de cette recherche est de faire le point sur le fort potentiel de production de l’insuline par les graines de carthame génétiquement modifié. Les objectifs spécifiques et les chapitres du présent travail bibliographique sont les suivants :
1. Le carthame génétiquement modifié, plante prometteuse dans la production d’insuline : Fiche technique, historique, utilisations médicinales et culture.
2. Les cultures moléculaires, les modifications génétiques, les anticorps et l’éthique dans l’utilisation des OGM.
3. La technologie de l’oléosine pour la production de l’insuline.
4. Analyse bibliographique sur la pro insuline, l’insuline et les produits analogues : Aspects biochimiques et physiologiques.
5. Analyse bibliographique sur le diabète et impact du sport et d’une alimentation à base végétale, particulièrement de fruits et de légumes sur la maladie.
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Méthodologie
Le présent travail est bibliographique. Il épuise ses sources de références principalement des sites web de l’Internet, des articles de recherche et des thèses des mémorisants de la Faculté de Médecine et de Pharmacie de Rabat. Une correspondance particulière a été établie avec les chercheurs de la société canadienne SemBioSys. En communicant par e-mail, différentes explications et éclaircissements ont été apportés à ce rapport. Une autorisation particulière a été reçue de leur part (annexe 1) afin d’inclure dans le présent document les photos de leur découverte (annexe 2).
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Chapitre I
Le carthame (Safran Bâtard)
1.1- La plante : Le carthame est une plante annuelle, de la famille des Astéracées (composées). Elle est légèrement épineuse, apparentée au cardon et mesure 0,60 à 1,50 m de hauteur. Elle est originaire des zones chaudes et sèches (Zone méditerranéenne, Mexique, Australie, Iran, Inde, Chine, etc…). La plante est buissonneuse, ornée de fleurs nombreuses de couleur jaunes, oranges et rouges. Ces fleurs sont tubuleuses et groupées en capitules solitaires en haut des rameaux. Chaque capitule, comme pour les autres cardons, comprend de nombreuses fleurs, chacune pouvant produire potentiellement une seule graine. Chaque capitule, contenant une centaine de fleurs, peut produire de 20 à 100 graines de forme semblable à celle des petites graines de riz. La graine est composée d'une masse entourée d'une coque fibreuse épaisse, difficile à enlever. Les farines de carthame sont produites à partir de graines non décortiquées.
1.2- La fleur est le plus souvent jaune foncé, mais, selon le génotype, elle peut être rouge orangé, rouge, jaune citron ou même blanche. Le carthame est généralement une plante autogame. Pendant la phase de maturité, les plantes se dessèchent complètement et les graines peuvent être récoltées sans problème à la fin du mois d’Août. Le fruit du carthame est un akène, dont le poids de mille grains est d’environ 30 grammes (30 mg/graine).
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1.3- Les graines sont de la grosseur d’un gros grain d’orge, de couleur blanche, brunâtre ou blanc, rayée de gris, de brun ou de noir. Elles contiennent environ 17% de protéine brute et 35% de matière grasse brute, dont 70% d’acide linoléique et 20% d’acide oléique ; le reste sous forme d’acide palmitique (5%) et d’autres acides gras. La graine de carthame s’appelle « Cardy ». Elle est aussi appelée « Graine de Perroquet, Safran Bâtard, Safran des Prés, Safran des teinturiers ». En Anglais, la plante est appelée « Safflower, Saffron Thistle, False Saffron » (Wikipedia, the free encyclopedia, 2007).
Fig. 1 : Graines de Carthame
1.4- Principales espèces botaniques connues :
Carthamus arborescens L. (carthame arborescent), plante du sud de l'Espagne et du nord-ouest de l'Afrique.
Carthamus boissieri Halácsy, plante des îles grecques.
Carthamus dentatus, plante des Balkans et de la Turquie.
Carthamus lanatus L. (carthame laineux), présent dans tout le bassin méditerranéen.
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1.5- Historique : Le carthame est connu depuis la plus haute Antiquité. Les Égyptiens l’utilisaient comme colorant allant du jaune au rouge extrait de ses fleurs pour l’imprégnation des bandelettes entourant les momies car on lui attribuait une action contre les moisissures. Il est utilisé également en Inde dans la cuisine pour colorer les aliments en jaune (à la place du vrai safran). Les fleurs de carthame contiennent de la carthamine (C14 H16 O7), un colorant de type flavonoïde. Au XIXe siècle on a abandonné ses propriétés colorantes à l’avènement des colorants synthétiques (aniline) et on le cultive désormais davantage pour extraire de ses graines une huile très appréciée. Actuellement, il est cultivé comme plante génétiquement modifiée (PGM) afin de produire de l’insuline humaine.
1.6- Propriétés médicinales et alimentaires : Les fleurs de carthame sont utilisées contre les douleurs musculaires. L’huile de carthame est considérée comme un anticoagulant qui fait circuler le sang et disperse les amas de cholestérol. La richesse en acide gras oléique le rend nécessaire dans des cas d’artériosclérose, maladies cardiovasculaires, arthrite, rhumatismes. Les graines contiennent de l'acide linoléique (70%) et de l'acide oléique (20%) ; ce dernier, avec la même teneur élevée en vitamine E (310 ppm), est responsable de la bonne réputation d'huile de carthame parmi les nutritionnistes. L’huile de carthame peut être consommée directement ou entrer dans la fabrication de corps gras (margarine). Les graines sont aussi utilisées directement pour la
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nourriture des oiseaux et entrent dans la composition d’aliments pour le bétail (Quillet & Larousse, Encyclopédies 2007).
Fig 2. a- Fleurs sèches de Carthame Fig 2.b- Portrait du carthame
1.7- Culture : Le carthame est une culture qui s'adapte à des sols peu fertiles, à différents climats et il a besoin de peu d'eau. La culture ressemble à celle du cardon vulgaire. La plante supporte bien les gelées au début de son développement et également bien la sécheresse une fois arrivée à maturité. La plante commence à croître en hauteur en Mai, puis les pousses latérales se développent. Les plantes sont très résistantes à la verse grâce à leurs racines pivotantes. Les feuilles sont plus ou moins épineuses selon le génotype de la plante. La floraison commence environ à la mi-juillet et la pousse principale fleurit avant les pousses latérales.
Dans la réalisation de l’objectif d’une forte production du carthame, les itinéraires techniques sont relativement assez bien connus, mais sont encore mal maîtrisés pour élaborer une qualité donnée dans la graine, telle que sa richesse en protéines. En effet, la composition des graines en protéines varie selon les conditions environnementales (température, eau...), les conduites culturales (régime hydrique, apport azoté, date de
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semis…) et aussi selon les génotypes. Tout stress de sécheresse et de déficit hydrique agit en faveur d’une augmentation du taux des protéines dans la graine. La connaissance des caractéristiques génomiques, biochimiques et agrophysiologiques liées à la qualité de la graine, doit permettre de progresser dans l’identification des meilleures combinaisons génotypes – environnement - pratiques culturales pour la production d’une qualité recherchée (Roche J. & Bouniols A., 2005).
Fig. 3 : Culture de Carthame
1.8- Culture au Maroc : Le carthame, généralement limité à moins de 1.000 ha, est presque abandonné par les agriculteurs marocains à cause des problèmes de faible rendement, de difficulté d'écoulement de la production et de sa faible valorisation. Les rendements réalisés sont de moins de 6 qx/ha de graines pour cette culture conduite en bour ; c’est le rendement le plus faible de toutes les oléagineuses (Bamouh et al, 2001). La culture n’est pas réalisée en irriguée à cause de sa faible rentabilité. L'incitation à la culture du carthame au niveau des zones arides (Oujda, Guerssif) et semi-arides (Taounate, Saïs, Haouz) pour une utilisation pharmaceutique valoriserait ces régions et pourrait contribuer à l’amélioration du revenu du producteur. Le carthame détient aussi
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l’attention des chercheurs. En effet, à l’INRA, dans le cadre du programme de développement variétal, une collection de plus de 200 variétés de différentes origines est présente à Meknès et les travaux de caractérisation de ces variétés sont en cours de réalisation (Bamouh et al, 2001).
1.9- Le Carthame génétiquement modifié pour produire la pro insuline humaine: La société canadienne SemBioSys, découvrant la possibilité de produire de l’insuline humaine à partir de graines de Carthame (Carthamus tinctorius) transgénique (portant le code secret de la société 4438-5A), a voulu être à l’abri des critiques des environnementalistes et a présenté à l’organisme officiel américain USDA-APHIS une demande d’évaluation des effets néfastes de cette plante « Carthame génétiquement modifié » sur l’environnement.
Certains avis des scientifiques ont été pour cette découverte, qualifiée d’extraordinaire, pouvant bouleverser le monde, en mettant à la disposition des diabétiques une insuline qui coûte la moitié de son prix actuel. Les arguments avancés présument que la pro insuline humaine est très rapidement dégradée pour qu'elle perde de son activité une fois ingérée par les animaux du milieu. D’autres avis contre, présument que l’inhalation de la pro insuline contenue dans les débris des graines dispersées au champ de culture constitue l’une des options possibles pour la thérapie humaine (Ruhlman et al, 2007).
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Les chercheurs de SembioSys écartent la possibilité que les débris inhalés et la poussière du carthame transgénique puissent être actifs, mais ils ne fournissent aucune preuve expérimentale à l'appui de cette conclusion. Ils supposent aussi que des animaux sauvages ne seraient pas affectés par l'insuline humaine. Or, contrairement à cet avis, les lapins comptent parmi les animaux utilisés lors de la découverte de l'insuline et ils continuent à être employés comme animaux d'expérience dans des études courantes sur l'action de cette hormone protéique (Guevara, 2007).
En outre, les oiseaux (Remage-Healey & Romero, 2001) et les serpents (Sidorkiewicz E & Skoczylas R., 1974) répondent également à l'insuline humaine. Il est probablement prudent de dire que toutes les espèces menacées et les êtres humains peuvent être des victimes potentielles de la dissémination de plantes vivrières génétiquement modifiées pour produire l'insuline humaine.
Le rapport des chercheurs de SembioSys note que les plantes à graines, entourant la parcelle de terrain de carthame transgénique des essais, fourniront « une source de nourriture libre et ouverte » plus attrayante pour les oiseaux et les mammifères que le carthame transgénique. Or, d’après certains environnementalistes d’avis contre les OGM, la bande de jachère autour de la parcelle de terrain d'essai est peu susceptible de décourager des animaux mobiles tels que les lapins qui s’alimentent la nuit pour éviter les prédateurs. De même, des protéines fusionnées de pro insuline et de toxine cholérique ont aussi été produites dans des plantes de laitue et de tabac (Ruhlman et al, 2007); lorsque des préparations de ces
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plantes transgéniques en poudre sont administrées à des souris diabétiques, la tolérance orale à l'insuline est produite, par conséquent, la pro insuline est restée active.
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Conclusion : Le rapport de l’organisme officiel américain USDA-APHIS a donc présenté différents arguments contrastés, en faveur et en défaveur de la production de l’insuline humaine par le carthame génétiquement modifié, mais l’avis favorable l’a emporté et la société canadienne SembioSys a été autorisée à effectuer cette production.
Par ailleurs, la culture de Carthame est prometteuse ; elle pourrait, lorsqu’elle est génétiquement modifiée, valoriser le terrain et les intrants pour une utilisation pharmaceutique. Cependant, le risque de la modification génétique est réel, mais il doit être suivi et contrôlé afin de le surmonter.
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