La transformation génétique des plantes vise à améliorer les
conditions de cultures en développant des mécanismes de tolérance ou de résistance
ayant pour effet d’augmenter les rendements.
1/ Tolérance des plantes aux herbicides
L’insertion d’un gène de tolérance à un herbicide dans une
plante permet une sélectivité du traitement vis à vis des plantes indésirables. Ce
gène assure donc une protection de la plante contre le principe actif de l’herbicide
par une modification de la cible, une voie de biosynthèse alternative ou un changement de
perméabilité membranaire. De nombreuses espèces végétales, comme le colza, la
betterave, le soja, le blé et le tournesol ont déjà bénéficié de cette technique.
2/ Résistance aux conditions climatiques extrêmes
Une grande partie de la surface de la planète est impropre à
l’agriculture du fait de conditions défavorables (froid, sécheresse, salinité...).
Les biotechnologies pourront apporter une réponse aux pays en voie de développement en
créant de nouvelles espèces adaptées à ces conditions.
3/ Résistance aux insectes
Les pertes occasionnées par les insectes représentent une part non
négligeable des récoltes. Les insecticides employés présentent des
inconvénients : atteintes à l’environnement et apparition de formes
résistantes d’insectes ayant pour conséquence l’emploi de doses croissantes de
ces produits.
Par ailleurs, la lutte biologique nécessite un suivi poussé des
cultures et une recherche approfondie ne permettant pas d’apporter une solution
économiquement viable face aux dégâts causés par les ravageurs. La synthèse de
protéines toxiques pour ces insectes par modification génétique de la plante constitue
donc une voie majeure de progrès.
4/ Résistance aux maladies
Sur le même principe, les biotechnologies s’orientent vers la
lutte contre les virus, bactéries phytopathogènes, mycoplasmes et champignons. Des
résultats ont déjà été obtenus sur des plantes comme la pomme de terre, la tomate ou
la betterave.
Amélioration des
conditions d'élevage
1/ La lutte contre les maladies animales
La modification par génie génétique des
aliments destinés à l’élevage peut être un moyen de lutter contre les maladies
animales. Cette alimentation pourrait produire directement des anticorps ou des vaccins
" recombinants ".
La lutte contre ces maladies pourrait même se
faire au niveau de l’animal, par la modification transgénique des lignées, afin
d’accroître leur résistance.
2/ L’amélioration de la nutrition animale
L’utilisation du génie génétique pourrait
permettre d’améliorer la qualité nutritionnelle des plantes utilisées en
alimentation animale, en augmentant la teneur en certains acides aminés (méthionine,
lysine, thréonine, tryptophane). Ces éléments, synthétisés en trop faible quantité
par ces plantes, sont actuellement amenés sous forme de compléments nutritifs.
L’accumulation de certaines enzymes (phytase
en particulier) pourrait permettre d’améliorer la digestibilité des aliments.
Applications aux industries
Agro-Alimentaires
1/ L’amélioration de la qualité des
aliments
L’introduction de nouveaux gènes peut
conduire à améliorer la qualité d’un aliment : meilleure texture, meilleure
conservation, amélioration des qualités organoleptiques... Diverses applications peuvent
être abordées :
modification de la teneur en nutriments :
le génie génétique permet par exemple de modifier la composition des huiles en acide
gras en vue de diminuer le risque d’accident cardio-vasculaire,
réduction des allergènes : dans le
cas du riz, il est possible d’inhiber l’expression de la protéine responsable
des allergies alimentaires,
meilleure conservation des produits :
les recherches concernant la conservation des aliments en sont actuellement au stade le
plus avancé dans le domaine des OGM. Des légumes transgéniques, à maturation
retardée, ont déjà été commercialisés dans les pays anglo-saxons. Citons par exemple
la célèbre tomate " Flavr-Savr " de la société Calgene, qui
conserve une texture ferme pendant une durée plus longue que celle des tomates
conventionnelles. Ce contrôle de maturation des produits permet ainsi d’améliorer
les conditions de transport et de stockage, mais également d’accroître la saveur du
produit.
amélioration des qualités organoleptiques :
dans le cas des fruits par exemple, la maturation se fait grâce à un ensemble de
modifications physiologiques, biochimiques et structurelles. Certains gènes impliquent
donc un changement de couleur, une augmentation de teneur en sucre, une diminution de
l’acidité, la synthèse d’arômes... Tous ces gènes constituent donc des voies
potentielles d’amélioration. Quelques exemples :
le blé : amélioration des caractéristiques
requises pour la panification,
la pomme de terre : augmentation de la teneur
en amidon pour des utilisations industrielles (purée, fécule et frites absorbant moins
d’huile), réduction du brunissement,
les épinards : diminution de la teneur en
nitrates en augmentant l’expression de la nitrate-reductase.
2/ Intervention dans le processus de
transformation alimentaire
Les OGM peuvent intervenir directement ou
indirectement dans le processus de transformation alimentaire :
Intervention directe des OGM dans la fabrication
des aliments. Deux cas se présentent :
soit les organismes modifiés se retrouvent dans
le produit fini (c’est le cas des produits laitiers où les bactéries améliorant la
régularité de la production restent présentes dans l’aliment).
soit ces organismes sont éliminés par la chaleur
ou par filtration (on peut citer les levures qui réduisent le temps de fermentation de la
pâte à pain ou éliminent les saveurs indésirables en produisant des bières plus
légères). L’application du génie génétique dans ces domaines en est pour
l’instant à la recherche expérimentale.
Dans le cas des substances alimentaires
fabriquées à partir des micro-organismes génétiquement modifiées, des enzymes
interviennent dans de nombreux procédés de fabrication (produits laitiers, brasserie,
vins). Par exemple, l’a-amylase, produite par Bacillus subtilis
(génétiquement modifié) peut être utilisé en France pour la fabrication de la bière,
du sirop de chocolat, du sirop de maltose ou dans la panification comme anti-rassissant.
Un autre exemple est celui de la chymosine, utilisée dans l’industrie fromagère,
qui peut être produite par des OGM tout en conservant ses propriétés coagulantes et
pour un moindre coût.
Les
Enjeux Environnementaux
En multipliant la quantité d’engrais
utilisée par 3,6 entre 1970 et 1990 et la quantité de produits phytosanitaires par 4,2
pendant la même période, les progrès de l’agriculture moderne ne se sont pas faits
sans dommage pour l’environnement (épuisement des sols).
Les biotechnologies modernes peuvent être une
réponse à ces problèmes, en particulier par l’utilisation de la transgénèse pour
développer des résistances aux insectes ou des tolérances aux herbicides, tout en
augmentant la productivité.
Les avantages environnementaux que l'on peut
attendre des plantes résistantes aux insectes et tolérantes aux herbicides, ainsi que
des futures cultures qui résisteront à la sécheresse et aux autres stress climatiques
sont en effet les suivants :
diminution significative des traitements
insecticides et herbicides. Les variétés résistantes à une maladie peuvent
permettre de réduire les mesures phytosanitaires. Le génie génétique permet
également d'améliorer la capacité d'appropriation de la substance nutritive des plantes
(efficacité nutritive) ce qui permet d'économiser les engrais et de réduire le
lessivage des substances nutritives dans les eaux souterraines. La culture de variétés
tolérant les herbicides permet l'utilisation ciblée et parcimonieuse d'herbicides à
large bande respectueux de l'environnement, avec donc des conséquences positives sur la
qualité du sol, des eaux, de la faune, mais aussi des aliments consommés,
économie d'utilisation de l'eau pour
l'irrigation avec les transformations génétiques visant à accroître la résistance
à la sécheresse. En effet, selon des estimations internationales (Sommet mondial de
l'Alimentation - Rome 1996), l’eau aura tendance à se raréfier dans les décennies
à venir du fait de l’explosion démographique. De surcroît, la tendance actuelle va
vers une augmentation de la consommation d'eau, qui a été multipliée par trois entre
1950 et 1990,
changement des pratiques culturales vers
une simplification du travail du sol. La résistance au glyfosate induite par génie
génétique sur des cultures de soja a permis d’économiser l’étape du labour
de 30%. Outre l’économie en matériel coûteux favorable aux pays en voie de
développement, ce changement de pratique culturale permet de réduire l’érosion du
sol, et donc d’améliorer la qualité de l’eau, de préserver la faune du sol,
et de diminuer le ruissellement de l’eau.
