ETUDES CHIMIQUE ET TOXICOLOGIQUE DES PRINCIPES ANTIMICROBIENS DES GRAINES DE Crotalaria micans Link 

GENERALITES SUR LES CROTALAIRES

ETUDES BOTANIQUES

Les crotalaires sont des plantes appartenant à la famille des Fabaceae (Fabacées), appelées aussi Légumineuses ou Leguminosae, qui rassemble 650 genres et 18 000 espèces réparties sur la grande totalité de la planète. Leurs représentants peuvent être des plantes herbacées, des arbustes, des lianes ou de grands arbres. Les Fabaceae constituent l’une des plus importantes familles de végétaux parce qu’un grand nombre de plantes appartenant à ce groupe sont utilisées dans les domaines de l’industrie (textile ou agro-alimentaire), de la médecine et surtout de l’alimentation (source protéinique). A titre d’illustration, les plantes comestibles appartenant à cette famille sont : les petits pois, les haricots, les lentilles et les arachides. Des plantes ornementales comme Acacia, Jacaranda et Albizia y sont aussi trouvées (web 1). La famille des Fabacées se subdivise en trois (3) sous-familles : les Faboideae appelées auparavant Papilionaceae, ayant des fleurs en forme de papillon ; les Caesalpinionideae anciennement appelées Caesalpiniaceae, ayant des fleurs pseudo-papilionacées et les Mimosoideae autrefois nommées Mimosaceae, ayant des fleurs régulières. Les Faboideae et les Mimosoideae sont caractérisées par la présence de nodules fixateurs d’azote atmosphérique sur leurs racines, mais les Caesalpinionideae n’en ont pas (KAVIRIRI, 2011). Quant aux crotalaires, elles appartiennent à la sous-famille des Faboideae. Le mot Crotalaire vient du mot latin Crotalum, ceci parce que les gousses mûres, lorsqu’elles sont agitées, produisent un son ressemblant à celui émis par les serpents crotales (web 2). Les plantes du genre Crotalaria sont très répandues en Afrique. Madagascar possède une quarantaine d’espèces de crotalaires dont plus de la moitié sont endémiques et poussent dans toute l’Île. On peut citer quelques espèces trouvées uniquement à Madagascar : C. grevei, C. mahafalensis dans la moitié sud-ouest de l’Ile, C. craspedocarpa, C. laevigata sur les Hauts-plateaux et C. fiherenensis, C. mandrarensis se trouvant dans la région sud ou parfois à l’ouest et au centre. Synthèse bibliographique 5 Généralement, les crotalaires ont les caractéristiques suivantes : ce sont des plantes herbacées, arbustes ou arbrisseaux dressées, pérennes ou annuelles. Leurs racines sont pivotantes, de couleur blanche ou brune. Les feuilles sont souvent trifoliolées mais certaines espèces ont 5-7 folioles. Les fleurs sont hermaphrodites, groupées en grappes terminales ou axiales, généralement jaunes mais parfois pourpres ou blanchâtres et très rarement bleuâtres. Leur taille peut être grande, moyenne ou petite, la corolle étant presque toujours plus longue que le calice. Les inflorescences sont terminales, axillaires ou opposées. Les gousses sont sessiles ou plus ou moins longuement stipitées, glabres ou pubescentes, enflées, oblongocylindriques. Les tiges sont cannelées, pleines, glabres avec un stipule.

ETUDES CHIMIQUES

Plusieurs composés chimiques peuvent être trouvés chez les crotalaires mais une famille d’alcaloïdes appelée Alcaloïdes Pyrrolizidines (AP) est caractéristique de la grande majorité de ces végétaux. Les AP sont des composés azotés dérivant de l’ornithine, un métabolite intermédiaire de la biosynthèse de l’arginine. Ces alcaloïdes ont des effets mutagènes et cancérogènes et ils sont aussi bien connus pour leur toxicité lorsqu’ils sont ingérés en grande quantité. Cette toxicité a été observée chez de nombreux animaux comme les oiseaux, les chevaux, les porcs, les poulets et les souris (MOSJIDIS et WANG, 2011 ; web 3). D’après l’étude de L’ETANG (2012), les alcaloïdes peuvent être élaborés dans toutes les parties aériennes de la plante (tiges, feuilles, graines). Quelques exemples d’AP sont donnés ci-après : -La monocrotaline, un AP issu d’une crotalaire, qui présente de nombreuses activités. Ce métabolite peut endommager les cellules hépatiques et les cellules gliales, perturber les cellules de croissance et la production d’ATP ; détériorer les ADN et entrainer une apoptose (SANTOS et al., 2013). Il peut aussi provoquer une hypertension artérielle pulmonaire chez les rats (MOLTENI, 1985 ; SCHERMULY et al., 2003). Chez d’autres plantes : -L’echimidine, un autre AP isolé dans la consoude, est le plus dangereux. Il peut entrainer une nécrose des veines hépatiques suivi d’un dépérissement consécutif du foie (web 4). -La rétrorsine est un AP ayant des propriétés mutagénique, antimitotique et cytotoxique (web 5). Synthèse bibliographique

UTILISATIONS DES CROTALAIRES

Les plantes du genre Crotalaria sont utilisées la plupart du temps comme engrais verts. Les crotalaires permettent d’assurer l’apport en azote aux champs où elles sont cultivées grâce à leur capacité à fixer l’azote atmosphérique et à l’assimiler, du fait de la présence d’une symbiose entre leurs racines et les Rhizobia, des bactéries capables de fixer l’azote atmosphérique. Les crotalaires ont aussi un pouvoir nématofuge. Différentes espèces de crotalaires agissent sur les vers Meloidogynes en rendant les femelles stériles, provoquant ainsi la suppression de la génération suivante (LUC, 1959). Elles sont souvent cultivées en alternance ou en intercalation avec le riz, le maïs ou le manioc, etc. En outre, de nombreuses espèces sont utilisées dans de nombreux pays dans les pharmacopées traditionnelles. D’autres sont utilisées dans la vie quotidienne. Quelques espèces de Crotalaria et leurs utilisations traditionnelles sont citées ci-dessous :  C. juncea ou chanvre indien appelée aussi chanvre de Bengale est bien connue par ses fibres très résistantes utilisées pour fabriquer des cordages, des ficelles, des filets de pêche et pour confectionner des papiers à cigarettes ou des tapis. La plante pourrait aussi être utilisée pour éliminer les mauvaises herbes et pour prévenir l’érosion du sol (web 6) ;  C. madurensis Var. kurnoolica est utilisée pour traiter les gales. Les feuilles fraiches broyées ou sous forme de pâte sont utilisées par les tribus Chenchu et Lambada, en Inde, comme assaisonnement (BHAKSHU et al., 2008) ;  Les feuilles de C. verrucosa L. servent au Nigéria pour traiter les coliques, les flatulences et les infections au niveau de la peau (NAWRIN, 2015) ;  Les feuilles de C. longirostrata Hook & Arn sont utilisées pour soigner les vertiges et les faiblesses (CATES et al., 2013) ;  C. retusa est utilisée en Afrique de l’Est et au Soudan pour la fabrication de cordes et de filets. En Australie, elle est connue pour sa toxicité sur les volailles et utilisée dans certaines régions Africaines pour la pêche. Par contre, les feuilles sont comestibles pour les Gabonais. Au Sénégal les fleurs sont aussi comestibles et les graines sont purgatives. Au Nigéria et en Inde, cette plante permet de soigner les maladies de la peau comme la gale et seulement au Nigéria le décocté de feuilles est utilisé pour guérir la fièvre et les graines comme étant des vermifuges (MOUELLET, 2004 ; web 7). Synthèse bibliographique 7  A Madagascar, les crotalaires sont largement employées dans l’agriculture comme engrais verts, à savoir C. retusa, C. sericea, C. juncea et C. fulva, utilisées dans la région de Moramanga pour la plantation de manioc (PELTIER, 1959).

TRAVAUX SUR LES CROTALAIRES

Plusieurs espèces du genre Crotalaria ont déjà été étudiées et les résultats ont fait l’objet d’articles scientifiques. A titre d’exemples :  Une étude antimicrobienne a été faite sur C. bernieri Baill. Les extraits issus des feuilles, des racines, des graines et des cosses ont montré une activité importante sur Salmonella enteridis, Streptococcus pyogenes et Candida guilliermondii (ANDRIAMAMPIANINA et al., 2016) ;  Les flavonoïdes des feuilles de C. grahamiana ont été isolés et caractérisés puis testés sur des souches microbiennes. D’après les résultats, ces composés peuvent servir d’agents antimicrobiens et anti-inflammatoires (VANITHA et al., 2012) ;  Une étude sur l’activité anthelminthique de C. pallida a été effectuée par l’équipe de PANDA (2015). Parmi les différents extraits des feuilles de cette plante, les extraits éthanolique et éther de pétrole ont montré une activité significative. De plus, ils ont trouvé que l’extrait obtenu avec l’éther de pétrole a une activité bien meilleure que l’albendazole ;  Les coumarines extraites des fleurs, des écorces de tiges et des racines de C. pallida Aiton ont été testées sur la pepsine, un enzyme similaire à la protéase du virus VIH-1. GOVINDAPPA et ses collaborateurs (2013) ont proposé, après leurs expériences, que les coumarines des fleurs et des tiges pourraient être utilisées afin d’inhiber la multiplication des VIH. D’après les études faites par KIRUTHIGA et ses collaborateurs (2014), cette plante possède une activité importante sur Escherichia coli et Kebsiella pneumoniae.  Des polysaccharides ont été isolés des Rhizobia de C. saltiana Andr par MUKHERJEE et ses collaborateurs (2010). Diverses espèces de Crotalaria ont aussi été étudiées au LABASM. Nous pouvons citer C. aculeata dont l’extrait acétate d’éthyle avait un effet bactéricide à la concentration 25 mg/ml sur Streptococcus pneumoniae (RANDRIAMANANTSOA, 2015), C. cleomifolia dont le dialysat avait une CMI = 3,28 mg/ml sur Escerichia coli (RATEFIARIVONY, 2015), C. trichotoma Bojer dont l’extrait brut avait une CMI = 74,07 mg/ml et une CMB = 260mg/ml donnant un effet bactériostatique sur Bacillus cereus (RAZAFINORO, 2015) et enfin C.bernieri dont la phase aqueuse obtenu après partition par le n-butanol de l’EB avait une CMI = 12,03 mg/ml (RAZAFINDRAKOTO, 2015).