La molécule qui sauvera les mangues
En Inde, on appelle la mangue « le roi des fruits ». Mais c’est aussi un fruit fragile; les cultivateurs perdent un tiers de leur récolte chaque année. L’utilisation de l’hexanal, un composé naturel, pourrait toutefois changer la donne.
En Inde, les cultivateurs perdent un tiers de leur récolte de mangues chaque année. L’utilisation d’un composé naturel pourrait changer la donne.
C’ est le plus long ruban d’asphalte de l’Inde. La « National Highway 44 » traverse le sous-continent du nord au sud, sur plus de 3700km, donnant à voir à l’automobiliste qui la parcourt une diversité de paysages sans pareille. Dans l’État méridional du Tamil Nadu, elle passe à travers les plantations de manguiers de Krishnagiri, haut lieu de production de celui que l’on appelle ici « le roi des fruits ». En ce début avril, la saison démarre tout juste, mais les étals qui s’alignent sur le bord de l’autoroute exposent déjà une quinzaine de variétés multicolores et multiformes.
La tottapuri vert pâle, dont l’extrémité en pointe recourbée lui vaut d’être surnommée kilimoku (« bec de perroquet » en langue tamoule), représente 60% de la production de la région et finit dans les usines de pulpe. Même chose pour la bengalura, de petite taille, dont la peau vire souvent au rouge. La banganapalli, jaune doré et plus ronde, est vouée presque exclusivement à l’exportation, à l’instar de sa cousine alphonso, de teinte orangée, la plus répandue en Inde du fait de son parfum intense et de sa saveur très sucrée. L’himanpasand vert foncé, de loin la plus grosse, est quant à elle produite en si faible quantité qu’on se l’arrache. Hélas, en Inde, premier producteur mondial avec environ 40 % de parts de marché, un tiers des mangues est impropre à la vente. Certains fruits meurent sur l’arbre, alors que d’autres périssent en raison de méthodes inappropriées de récolte (les arbres sont secoués et les fruits s’abîment en tombant au sol), de stockage (on les empile sans précaution) et de transport ( les mangues sont entassées négligemment ou enfermées dans des sacs en nylon, ce qui les blesse inutilement). Un énorme manque à gagner, que les experts évaluent à
2000 milliards de roupies (41 milliards de dollars).
D’où l’idée de former les paysans à des pratiques plus rigoureuses et d’utiliser les propriétés étonnantes d’un composé sécrété à l’état naturel par les végétaux blessés : l’hexanal. Celui-ci possède l’odeur caractéristique d’une pelouse fraîchement tondue ou d’un concombre que l’on coupe. Il aide à maintenir plus longtemps les fruits sur l’arbre, leur donnant la possibilité de grossir davantage, mais également de mûrir plus lentement, ce qui prolonge leur conservation. Contrôlé à l’échelle moléculaire grâce au développement des nanotechnologies, il pourrait bien faire des miracles dans un avenir prochain.
L’hexanal soulève d’ailleurs beaucoup d’espoir dans les campagnes du Tamil Nadu, qui produisent actuellement plus de 21 millions de tonnes de mangues par an. Certes, les effets de ce composé sont connus depuis plus de un siècle. Mais c’est à la faveur des célébrations du centenaire de l’université agricole du Tamil Nadu (TNAU), située à Coimbatore, que les chercheurs s’y sont à nouveau intéressés. « En 2009, l’État nous a donné un milliard de roupies et nous avons décidé d’investir cette somme dans les technologies du futur », raconte le professeur Kizhaeral Sevathapandian Subramanian, directeur du département de nanotechnologies.
Un an plus tard était inauguré un laboratoire et, en 2012, un partenariat a été noué entre la TNAU, l’Institut de technologie industrielle du Sri Lanka et l’université de Guelph, en Ontario. Le projet est financé conjointement par le Centre de recherches pour le développement international et Affaires mondiales Canada, par l’entremise du
Fonds canadien de recherche sur la sécurité alimentaire internationale.
« L’emploi de l’hexanal est révolutionnaire et il était finalement assez légitime que celui-ci trouve sa première application concrète sur le plus vaste marché producteur au monde plutôt qu’au Canada, où les fruits sont bien moins nombreux », signale depuis son bureau de Guelph le professeur de biotechnologies Jayasankar Subramanian qui pilote l’équipe de chercheurs canadiens collaborant avec la TNAU.
RÉCOLTES PROLONGÉES
Dans le district de Krishnagiri, le soleil s’est levé il y a deux heures à peine, mais la chaleur est déjà pesante. Aux environs du village de Sappanipatti, deux cultivateurs d’une cinquantaine d’années s’affairent, en chemise et
longhi, autour de leurs manguiers. Udhayakumar et Varadharajan sont frères et exploitent quatre hectares de terre depuis bientôt une décennie. Ils ont opté pour la culture de la mangue, « parce que le riz et la canne à sucre étaient trop gourmands en eau ».
Sur ce plateau du Deccan qui dessine le cône sud du sous-continent, l’eau se fait si rare que le Tamil Nadu et l’État voisin du Karnataka se disputent âprement celles
« Le manguier ne donne le meilleur de lui-même qu’à partir de la septième année, plus de 400 kg par an. » Les cultivateurs Udhayakumar et Varadharajan
du fleuve Cauvery. Dans certains districts sévit actuellement la pire sécheresse jamais observée depuis 140 ans. Udhayakumar et Varadharajan se sont donc résignés à planter des rangées de banganapalli, 800 pieds au total, et à attendre patiemment de commencer à gagner de l’argent. « Le manguier ne donne le meilleur de lui-même qu’à partir de la septième année, plus de 400kg par an », soulignent-ils. La récolte dure d’avril à juin. « On démarre la saison à 90 roupies le kilo (1,86$), puis les prix tombent à 50, avant de s’envoler jusqu’à 200, au moment où les premières pluies de la mousson s’abattent sur nos têtes », racontent-ils.
Ce matin-là, les deux frères supervisent une opération un peu particulière. Des ouvriers agricoles pulvérisent copieusement les arbres de leur verger, jusqu’à ce que des gouttes d’un liquide blanchâtre tombent de chaque mangue. Une première aspersion avait eu lieu 2 semaines plus tôt et ce second passage, à 15 jours de la récolte, est le moment idéal pour traiter les fruits avec une solution à base d’hexanal baptisée EFF, pour « Enhanced Freshness Formulation ». « Elle va nous permettre de prolonger de trois semaines notre récolte et de vendre les mangues lorsque le marché sera au plus haut », confient Udhayakumar et Varadharajan, qui consomment un seau d’eau d’une contenance de 10L par arbre en moyenne, dans lequel ils diluent l’EFF à 2 %.
Les deux cultivateurs ont eu vent de ce procédé l’an dernier alors qu’ils participaient à une conférence donnée par la TNAU. « La solution EFF a été mise au point en 2013 et, après avoir organisé des formations auprès de 3000 fermes
du sud de l’Inde, nous sommes entrés dans la phase expérimentale », précise Chellappan Sekar, directeur du département de sciences sociales à l’institut de recherche de Tiruchirappalli, qui relève de la TNAU.
Santhakumar, 67 ans, a été l’un des premiers à accepter de tester l’hexanal il y a 4 ans. Son exploitation de 15 hectares se trouve à Santhur, à une dizaine de kilomètres de l’autoroute 44.
« Depuis que je pulvérise les fruits sur mes arbres, j’ai remarqué que les feuilles étaient plus vertes, ce qui signifie qu’elles fabriquent plus de chlorophylle et donc davantage de nutriments pour les fruits », se félicite-t-il. Le rendement de chaque manguier a augmenté de 5kg, soit 10 % de plus qu’avant. « L’EFF me coûte 40 roupies par arbre mais, pour chaque roupie investie, je gagne 4 roupies supplémentaires », précise-t-il.
Son voisin Madhavan, 69 ans, s’est lui aussi converti à l’hexanal : « Non seulement mes mangues sont plus luisantes, davantage colorées et sucrées, mais en outre, je peux les conserver 7 à 10 jours de plus dans mon entrepôt à température ambiante, sans qu’elles s’abîment. » En termes de recettes, Madhavan prétend faire encore plus fort. « Pour une roupie dépensée en EFF, mes revenus augmentent de six roupies », assure-t-il.
UNE MOLÉCULE QUI DÉTESTE L’EAU
Des laboratoires aux plantations indiennes, l’hexanal a parcouru un long chemin et emprunté plusieurs détours. « La prise de conscience de la valeur de cette molécule date des années 1970, lorsque l’on a compris que l’hexanal pouvait bloquer l’enzyme responsable du vieillissement de la peau des fruits, tout en créant une protection physique contre les agents pathogènes », indique le professeur Jayasankar Subramanian. Si des chercheurs français sont parvenus à réaliser pour la première fois la synthèse de cet aldéhyde en 1907, il faudra attendre 2007 pour que son usage obtienne les brevets nécessaires au Canada, aux États-Unis et en Inde. Et puis encore quelques années avant qu’on s’intéresse à son application pratique. L’hexanal étant extrêmement volatil, il restait en effet à trouver le moyen de le faire agir le plus rapidement possible sur les fruits.
Sauf que les scientifiques se sont heurtés à un obstacle de taille : il n’aime pas l’eau. Pour pouvoir l’utiliser, le seul moyen était de travailler à l’échelle nanométrique afin de piéger la molécule hydrophobe à l’intérieur d’une enveloppe hydrophile permettant sa dilution en solution aqueuse. La recette finalement mise au point par les Indiens consiste, pour 1 volume d’hexanal, à ajouter 10 volumes d’éthanol et 10 volumes de Tween 20, un produit dispersant fabriqué à partir d’acide oléique et de sorbitol. « Nous démultiplions ainsi l’effet de l’hexanal et le rendons 24 fois plus puissant qu’à l’état naturel », fait remarquer Kizhaeral Sevathapandian Subramanian, en déambulant dans les couloirs du laboratoire de Coimbatore où l’on explore d’autres modes d’emploi de l’hexanal, dont la plongée des mangues dans un bain d’EFF juste après la cueillette, par exemple. Recueillis délicatement à l’aide d’une épuisette, les fruits sont lavés à l’eau salée, puis immergés durant cinq minutes dans la solution, avant d’être mis à sécher sur de la toile de jute pendant une demi-heure environ. Ils sont disposés la tête en bas, pour empêcher la sève qui s’écoule de la queue de tacher le fruit.
Kizhaeral Sevathapandian Subramanian montre également une grosse boîte transparente à l’intérieur de laquelle les chercheurs exposent les mangues à une vapeur d’EFF une heure ou deux. Autre piste: le « nano packaging » qui permettrait de s’affranchir de la très grande volatilité de l’hexanal à l’état liquide. Le laboratoire de Coimbatore a mis au point une fibre
obtenue à partir d’une solution polymère d’hexanal pulvérisée dans une chambre soumise à un champ magnétique. « Avec 1g de fibre, on pourrait relier deux points distants de 2000km », explique le professeur pour faire comprendre combien la surface d’échange avec l’air ambiant est énorme. L’idée est d’enfermer quelques grammes de la fibre dans de petits sachets que l’on fixe à l’intérieur des cartons d’emballage des mangues destinées à l’expédition. L’hexanal s’évapore ensuite dans la boîte et imprègne les fruits, lentement, pendant leur transport. La TNAU réfléchit par ailleurs à la fabrication de comprimés d’hexanal, qui seraient, là encore, employés sous forme de mini-sachets placés dans les cartons.
Kizhaeral Sevathapandian Subramanian est formel : tous ces procédés sont « sans danger ». Si les ouvriers agricoles qui pulvérisent l’EFF sur les manguiers du Tamil Nadu portent des masques sur le visage, c’est « pour se protéger de l’odeur puissante du produit », affirme-t-il. L’hexanal a été déclaré inoffensif après avoir été testé avec succès sur des cellules humaines ainsi que sur des abeilles, des chrysopes vertes et des vers de terre, animaux parmi les plus sensibles aux nano-éléments. Plusieurs autorités – l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), la Food and Drug Administration aux États-Unis (FDA), l’Autorité indienne de sécurité des aliments (FSSA) et l’agence étatique indienne Central Insecticide Board (CIB) – ont du reste approuvé son utilisation. En outre, le produit s’évaporant très vite, les consommateurs ont des chances infimes de se retrouver en contact avec lui. Au Canada, pour le moment, seuls les fabricants de gommes à mâcher et de fruits confits sont autorisés à l’exploiter. « À ma connaissance, l’Inde et les pays qui ont rejoint son programme – le Sri Lanka, le Kenya, la Tanzanie et Trinité-et-Tobago – sont les premiers à l’expérimenter dans l’agriculture », souligne Jayasankar Subramanian.
L’accompagnement des fermiers tamouls ne pouvait cependant pas en rester là. Avec l’appui de l’organisation non gouvernementale Myrada, la TNAU soutient les coopératives de femmes en milieu rural. Elle leur enseigne comment utiliser les mangues impropres à la vente et leur transmet les recettes de jus, de confitures, de pâtes de fruits, de croustilles et autres chutneys. Tout autour de Krishnagiri, dans les villages de Solari, Moramadagu et Alapatty, les épouses des cultivateurs apprennent de cette façon à améliorer, elles aussi, les revenus du foyer. « C’est une autre façon de réduire le gaspillage et cela complète intelligemment la démarche globale de la TNAU à l’attention des producteurs », fait remarquer l’expert en sciences sociales, Chellappan Sekar. En aparté, il nous révèle deux ou trois petits secrets de cuisine, tandis que Kizhaeral Sevathapandian Subramanian déguste une mangue avec délectation, avant de retourner dans son laboratoire. Comme s’il souhaitait prouver que l’hexanal pouvait aller de pair avec la gourmandise. Le projet de recherche décrit dans cet article et la production de ce reportage ont été rendus possibles grâce au soutien du Centre de recherches pour le développement international.