Toxicité

La DL50 chez le rat est supérieure à 2 g/kg pour le glyphosate (données Agritox) en toxicité aiguë mais la formulation semble beaucoup plus toxique (DL50 du Roundup®

ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE – Les benzoycyclohexane-1,3-diones et les organophosphorés : deux familles de pesticides

24 représente le tiers de celle du glyphosate). En 1979, Folmar et al. ont comparé la toxicité du glyphosate pur et de plusieurs formulations, dont le Roundup®, chez quatre espèces de poissons et d’invertébrés dans le compartiment aquatique. Le Roundup® se révèle beaucoup plus toxique que la matière active pure (LC50 = 8,3 mg/L pour la truite arc-en-ciel contre 140 mg/L avec le glyphosate chez la même espèce à 12°C). Sa toxicité augmente avec la température et le pH de l’eau pour toutes les espèces testées contrairement à la molécule pure dont la toxicité reste constante. Plus récemment, Martinez et Brown (1991) ont eux, étudié la toxicité par inhalation du glyphosate et du Roundup® chez le rat. Une fois de plus, la formulation est beaucoup plus toxique que le glyphosate pur, la dose requise pour obtenir une mortalité de 100 % en 24 h étant le tiers de celle qu’il faut administrer avec le glyphosate. Des résultats similaires ont été obtenus lors d’études sur la division cellulaire (Marc et al., 2002) ou sur les fonctions bioénergétiques de mitochondries isolées de foie de rat (Peixoto, 2005), le glyphosate seul n’ayant aucun effet significatif alors que le Roundup® entraîne des altérations de ces fonctions. Un possible effet de synergie a été proposé entre la molécule active et les produits des formulations considérés comme « inertes » (Cox, 2004).

De même, le glyphosate ne semble avoir aucun effet tératogène, mutagène, ni cancérigène avéré, mais les formulations ont montré une activité génotoxique induisant des mutations génétiques et des dommages chromosomaux sur des rats (Bolognesi et al., 1997). Les effets du glyphosate sur l’homme sont encore mal connus et restent sujets à controverse.

Les conséquences environnementales de la forte utilisation du glyphosate risquent encore de s’aggraver suite d’une part à la péremption du brevet Monsanto, et d’autre part au développement des Plantes Génétiquement Modifiées (PGM) résistantes au glyphosate. En effet, afin de limiter la diversité des produits phytosanitaires à employer pour traiter les cultures, les chercheurs ont tenté de modifier génétiquement les plantes d’intérêt pour les rendre résistantes aux pesticides employés pour leur traitement, ce qui ne serait pas le cas pour les adventices (Tan et al., 2006). Le glyphosate a été choisi comme pesticide modèle dans ces expériences car il n’est pas sélectif. Deux stratégies complémentaires ont été couplées pour obtenir des plantes tolérantes au glyphosate : l’altération du gène cible afin de rendre moins sensible l’enzyme cible à l’action de l’herbicide (remplacement du gène endogène de l’EPSPS par celui d’Agrobacterium sp., codant pour une EPSPS moins sensible au glyphosate tout en présentant une homolgie de séquence très proche du gène initial) et

ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE – Les benzoycyclohexane-1,3-diones et les organophosphorés : deux familles de pesticides

l’optimisation du système de détoxification de l’herbicide dans la plante (insertion des gènes codant pour les enzymes impliquées dans la biodégradation du glyphosate). Le glyphosate est ainsi métabolisé rapidement par les plantes modifiées génétiquement. Cette nouvelle approche aurait pour avantage de limiter la quantité et la diversité des pesticides à employer en fonction de la culture à traiter. Toutefois, il est nécessaire de bien choisir le pesticide cible : le glyphosate a été choisi pour son large spectre d’action et sa rapide dégradation supposée dans le sol. Cependant, il faudrait aussi s’assurer que les métabolites formés, lorsque le glyphosate est détoxifié par les plantes, ne soient pas plus toxiques que le pesticide parent et vérifier l’accumulation de l’herbicide et de ses sous-produits de dégradation dans les plantes à récolter et dans le sol. En prenant tous ces paramètres en compte, le glyphosate n’apparaît plus comme le bon candidat (Mamy et al., 2005).

Suite à l’augmentation de l’emploi de ces deux herbicides, le glyphosate et la mésotrione, il est intéressant de connaître leurs voies de dégradation dans l’environnement.

ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE – Dégradation de la sulcotrione, de la mésotrione et du glyphosate

Après épandage sur les champs agricoles, une fraction minoritaire du pesticide va atteindre sa cible biologique, la fraction majeure pouvant alors se retrouver dans les trois principaux compartiments de l’environnement : air, eau et sol. En effet le devenir d’un pesticide dans l’environnement va être conditionné non seulement par ses propriétés physico- chimiques intrinsèques mais aussi par de nombreux facteurs abiotiques et biotiques du milieu dans lequel il va se retrouver. Les mécanismes abiotiques peuvent être de nature physique (il peut se volatiliser, s’adsorber dans le sol ou s’y infiltrer pour atteindre les nappes phréatiques) ou chimique (réaction d’hydrolyse, d’oxydation, photodégradation). Les processus biotiques correspondent à l’absorption, à l’accumulation et la métabolisation des pesticides par les différents organismes vivants du milieu (microorganismes, végétaux, …).

Ce chapitre résume les données de la littérature concernant les différentes voies de dégradation impliquées majoritairement dans le devenir des herbicides appartenant aux familles des benzoylcyclohexane-1,3-diones et des organophosphorés : la photo- et la biodégradation.

I LES BENZOYLCYCLOHEXANE-1,3-DIONES

Peu d’études existent sur le devenir dans l’environnement des composés de la famille des benzoylcyclohexane-1,3-diones. Nous présentons dans cette partie les données de la littérature concernant les deux principaux représentants de cette famille : la sulcotrione et la mésotrione.