Soutenance mémoire
Herbicides appliqués au niveau foliaire
Les herbicides appliqués sur le feuillage pénètrent par les organes aériens des végétaux. Ce sont des traitements herbicides effectués après la levée des plantes considérées (les mauvaises herbes). Parmi ces herbicides nous avons :
– Les régulateurs de croissance : les substances actives de ces composés affectent la croissance des plantes en agissant sur la synthèse des protéines et la division cellulaire. En fait ces herbicides vont entraîner une croissance anormalement rapide des plantes pour arriver à leur sénescence.
– Les inhibiteurs de la synthèse d’acides aminés : parmi les herbicides qui altèrent la synthèse d’acides aminés aromatiques, on retrouve le glyphosate qui inhibe spécifiquement la 5e enzyme de la voie métabolique.
– Les destructeurs de la membrane cellulaire : ce sont des pesticides qui, altèrent la structure de la membrane cellulaire, pénètrent dans le cytoplasme où ils vont entrainer un phénomène de stress oxydatif. Parmi les substances actives qui agissent ainsi, on retrouve le parquât, le diguât ou le fomesafen.
– Les inhibiteurs de la photosynthèse : les herbicides de la famille des triazines et des phénylurées agissent en interférant avec la photosynthèse ; les triazines bloquent la réaction de Hill et empêchent le transport des électrons, tandis que les phénylurées bloquent les réactions de photophosphorylation. L’atrazine, la simazine, la cyanizine ou encore le diuron et le linuron entrent dans cette catégorie d’herbicides. (Dhib, 2011).
Propriétés physico-chimiques
Ils ont tous des poids moléculaires élevés et possèdent des atomes de chlore responsables d’une stabilité moléculaire élevée. Les organochlorés sont très stables dans les sols et les aliments où ils persistent longtemps après leurs utilisations. Ils sont peu solubles, pratiquement insolubles dans l’eau et très solubles dans les solvants organiques et les lipides. Ils se présentent généralement sous forme de poudres ou de cristaux blancs jaunâtres ou incolores. Ils sont généralement très odorants avec une odeur aromatique.
Impact environnemental
Les effets des pesticides sur l’environnement comprennent essentiellement des effets sur les espèces non-ciblées. Parce qu’ils sont pulvérisés ou épandus globalement sur les parcelles cultivées, plus de 98 % des insecticides pulvérisés sur les cultures et 95 % des herbicides atteignent une destination autre que leurs cibles. En outre, les eaux de ruissellement peuvent transporter les pesticides vers les milieux aquatiques, tandis que le vent peut les transporter vers d’autres parcelles, vers des pâturages, des établissements humains et des zones non aménagées, affectant potentiellement d’autres espèces. D’autres problèmes sont liés à de mauvaises pratiques en matière de production, de transport et de stockage. Les pesticides peuvent contribuer à la pollution de l’air. La dérive des pesticides se produit lorsque des pesticides en suspension dans l’air sous forme de particules sont transportés par le vent vers d’autres zones, pouvant potentiellement les contaminer. Les pesticides qui sont appliqués sur les cultures peuvent se volatiliser et être soufflés par les vents vers les régions voisines, ce qui présente une menace potentielle pour la faune et la flore sauvage. Les animaux, y compris les êtres humains, peuvent être empoisonnés par les résidus de pesticides qui restent dans les aliments, c’est le cas par exemple des animaux sauvages lorsqu’ils pénètrent dans des champs traités ou dans des zones proches juste après la pulvérisation Les pesticides peuvent éliminer des sources de nourriture essentielles pour certains animaux, les forçant à se déplacer, à modifier leur régime alimentaire ou à mourir de faim. Les résidus peuvent se concentrer tout au long de la chaîne alimentaire; par exemple, les oiseaux peuvent être affectés quand ils consomment des insectes et des vers qui ont eux-mêmes ingéré des pesticides. Les pesticides peuvent tuer les abeilles et sont fortement impliqués dans le déclin des pollinisateurs, la perte d’espèces qui polonisent les plantes, y compris par le syndrome d’effondrement des colonies d’abeilles, dans lequel les abeilles ouvrières d’une ruche ou d’une colonie d’abeilles européennes disparaissent brusquement. L’application de pesticides lorsque les cultures sont en fleurs peut tuer les abeilles à miel qui jouent le rôle de pollinisateurs. Par ailleurs, les pesticides ont un effet néfaste direct sur les plantes, dans le développement médiocre du cheveu racinaire, le jaunissement des jeunes pousses et la réduction de la croissance des plantes (Dhib, 2011; Miller, 2004; Boussaid et Kraiem, 2017; Ayad, 2012).
Echantillonnage et stockage
Cette opération est d’une importance capitale étant donné que les variations spatiale et temporelle des milieux naturels influent sur la qualité des échantillons. Il faut apporter un soin particulier au prélèvement des échantillons de façon à éviter les pertes et leurs contaminations par d’autres pesticides. Les échantillons doivent être stockés à une température donnée le plus tôt possible après le prélèvement afin d’éviter toute évolution chimique ou biochimique. Ils doivent être stockés à l’abri de la lumière et la durée de stockage doit être la plus courte possible. La fiabilité des résultats des analyses chimiques dépend beaucoup de l’échantillonnage à un point où même des dosages correctement effectués à la suite d’un mauvais échantillonnage sont dénoués de toute fiabilité.
Méthode de QUECHERS
Le mot QuEChERS vient de l’acronyme Quick (rapide), Easy (facile), Cheap (peu cher), Efficient (efficace), Rugged (robuste) and Safe (sûr). C’est une technique simple et pas chère qui permet d’extraire facilement des résidus de plusieurs pesticides dans les aliments tels que les fruits et les légumes. Le principe de base consiste à centrifuger un échantillon contenant la matrice (légumes, etc.) et l’analyte (pesticides) avec des réactifs. Le mode opératoire comprend les étapes suivantes :
1. L’échantillon de légume est d’abord liquéfié ;
2. Peser 10 g d’échantillon dans un tube à centrifuger de 50 ml ;
3. Ajouter 10 ml d’acétonitrile et l’étalon interne. L’étalon interne est ajouté comme référence pour vérifier la précision des procédés d’extraction utilisés.
Les étalons internes dépendent des composés analysés. Il est recommandé d’utiliser plusieurs étalons internes pour être en mesure de voir si des erreurs se sont produites lors des autres manipulations.
4. Agiter vigoureusement pendant 1 min.
5. Ajouter du NaCl (1g), du MgSO4 (4 g) et des sels tampons pour la phase de séparation et de l’ajustement du pH.
6. Agiter intensivement pendant 1 min et centrifuger pendant 5 min à 3 000 tr/min (on obtient ici l’extraction du produit brut).
7. Effectuer une SPE avec un échantillon de la phase organique supérieure et la traiter selon le type d’échantillon à séparer.
8. Centrifuger pendant 5 min à 3 000 tr/min (on obtient ici l’extraction du produit final).
9. L’extrait final est prêt à être analysé par chromatographie en phase gazeuse (CPG) ou par chromatographie liquide haute performance (CLHP). Il peut être nécessaire d’acidifier le produit avec 10 mL d’acide formique à 5 % dans l’acétonitrile par millilitre d’extrait obtenu (Figure 9).
Dans un délai relativement court après la publication de la méthode originale de QuEChERS par Anastassiades et al. (2003), elle a connu une adoption généralisée dans le monde. Elle est aujourd’hui probablement la technique la plus utilisée pour les méthodes d’extraction des résidus de pesticides. Une méthode QuEChERS modifiée a été utilisée pour la détermination des résidus de pesticides dans les légumes avec l’acétate d’éthyle comme solvant d’extraction à la place de l’acétonitrile (Aysal et al., 2007; Kolia, 2015). Cette méthode a été validée pour plus de 200 pesticides dans les fruits et les légumes et a permis de solutionner quelques problèmes analytiques (Lehotay et al., 2005). Une autre méthode développée par Ambrus et al. a permis la détection de 7 pesticides (carbaryl, carbofuran, malathion, diazinon, diméthoate, deltaméthrine, dichlorvos) dans la tomate, en utilisant l’acétate d’éthyle comme solvant d’extraction. Une autre version de la méthode de QuEChERS a été utilisée pour l’extraction des résidus de pesticide dans la tomate, le concombre, le poivron verts (Hamdache, 2018).
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES SUR LES PESTICIDES
I. DEFINITION
II. HISTORIQUE DES PESTICIDES
III. CLASSIFICATION DES PESTICIDES
III.1. Selon la cible
III.1.1. Herbicides
III.1.1 1. Herbicides appliqués au niveau foliaire
III.1.1.2. Herbicides appliqués au niveau du sol
III.1.2. Insecticides
III.1.3. Fongicides
III.2. Selon la structure chimique
III.2.1. Organophosphorés
III.2.2. Organochlorés
III.2.3. Carbamates
III.2.4. Pyréthrinoïdes
III.3. Selon la toxicité
IV. PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES ET MECANISMES D’ACTION
IV.1. Organochlorés
IV.1.1. Propriétés physico-chimiques
IV.1.2. Mécanismes d’action
IV.2. Organophosphorés
IV.2.1. Propriétés physico-chimiques
IV.2.2. Mécanisme d’action
IV.3. Pyréthrinoides
IV.3.1. Propriétés physico-chimiques
IV.3.2. Mécanisme d’action
IV.4. Carbamates
IV.4.1. Propriétés physico-chimiques
IV.4.2. Mécanisme d’action
V. IMPACTS SANITAIRES ET ENVIRONNEMENTAUX DES PESTICIDES
V.1. Impact sanitaire
V.2. Impact environnemental
V.3. Résidus de pesticides sur les légumes
VI. REGLEMENTATION DES PESTICIDES
DEUXIEME PARTIE : METHODES D’ANALYSE DES RESIDUS DE PESTICIDES SUR LES LEGUMES
I. PROBLEMATIQUE
II. RECHERCHE ET DOSAGE DES RESIDUS DE PESTICIDES DANS LES LEGUMES
II.1. Echantillonnage et stockage
II.2. Extraction et purification
II.2.1. Extraction en phase solide
II.2.2. Méthode d’extraction par fluide supercritique
II.2.3. Méthode extraction liquide sous pression (PLE)
II.2.4. Extraction sur matrice solide dispersée (matrix solid phase dispersion ; MSPD)
II.2.5. Méthode de QUECHERS
II.2.6. Purification
II.3. Identification et quantification
II.3.1. Chromatographie liquide haute performance (CLHP)
II.3.1.1. Principe et appareillage
II.3.1.2. Applications a l’analyse des résidus de pesticide dans les légumes
II.3.2. Chromatographie en phase gazeuse (CPG)
II.3.2.1. Principe et appareillage
II.3.2.2. Application à l’analyse des résidus de pesticide dans les légumes
CONCLUSION
REFERENCES
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