Qu'est-ce donc que le Bt? Les états de service agricoles et écologiques d'un insecticide bactérien

Par Tara L. Moreau

Introduction
Le Bacillus thuringiensis (prononcer bah-sill-us thur-in-jee-en'-sis) est une bactérie vivante dont se servent les producteurs biologiques et non biologiques, en pulvérisations et à l'aide de cultures génétiquement modifiées, afin de lutter contre un grand nombre d'insectes nuisibles. Le Bt est un organisme biologique naturel qui est considéré comme remarquablement sûr pour les humains et l'environnement, en raison de sa capacité à cibler uniquement certains insectes et de sa persistance limitée dans l'environnement. Les produits dérivés du Bt ont été utilisés de manière répandue, polyvalente et à long terme et sont généralement favorisés comme solution de rechange sure pour l'environnement aux pesticides chimiques.

Historique
Le Bt a d'abord été découvert au Japon en 1901 dans des larves de vers à soie malades. Les produits à base de Bt ont tout d'abord été mis en marché et rendus disponibles en France pendant les années 30. Cependant, ce n'est pas avant 1954 que l'action insecticide du Bt a été comprise. Les chercheurs ont découvert que l'action insecticide du Bt contre les insectes de la famille des lépidoptères (papillons diurnes et nocturnes) était due à la présence de protéines semblables à des cristaux.

On utilise le Bt sur une base commerciale depuis 1958 et il a été homologué par l'EPA (agence de protection de l'environnement des États-Unis) comme pesticide en 1961. En 1983, on a signalé la première modification génétique des plantes et en 1987, les chercheurs ont isolé et cloné avec succès la protéine en forme de cristaux du Bt. Neuf ans plus tard, en 1996, on a semé à grande échelle du maïs contenant les gènes transgéniques du Bt. La production d'espèces végétales transgéniques avec Bt a rapidement augmenté pour atteindre plus de 14 millions d'hectares dans le monde entier en 2002. On estime la surface cumulative de plantes avec gène Bt cultivées de 1996 à 2002 à 62 millions d'hectares (James 2002).

Mode d'action
L'effet insecticide naturel du Bt est attribué à des protéines en forme de cristaux qui sont produites par les cellules du Bt lors du stade de la formation de spores de leur cycle de vie. La protéine en forme cristal du Bt tue les insectes en se liant aux membranes de leur tube digestif (estomac) et en nuisant à leur fonctionnement. Les insectes vulnérables cessent de s'alimenter dans les heures qui suivent l'ingestion de Bt et meurent généralement dans les 2 à 5 jours qui suivent. La spécificité du Bt se situe dans le fait que certains enzymes particuliers de l'estomac (présents seulement chez certains insectes) doivent activer les protéines en forme de cristaux pour qu'elles deviennent toxiques. Dans des conditions normales, la protéine en forme de cristal est insoluble (non active) et donc inoffensive pour les humains, les mammifères et la majorité des insectes. La toxine du Bt est surtout efficace contre les jeunes larves d'insectes, qui sont plus vulnérables parce que relativement petites. Une fois dans l'environnement, la protéine insecticide du Bt se dégrade rapidement (1à 4 jours) après exposition à la lumière du soleil et aux micro-organismes.

Il existe de nombreuses souches de Bt, qui peuvent se révéler toxiques pour divers organismes. Au Canada, trois sous-espèces sont homologuées. La sous-espèce Kurstaki (BTK) de Bt est efficace contre une grande quantité d'espèces de lépidoptères (voir le tableau 1). La variété Israelensis (BTI) de Bt est employée pour lutter contre les larves des moustiques et des mouches noires et la variété Tenebrionis (BTT) de Bt est homologuée pour lutter contre les coléoptères comme le doryphore de la pomme de terre.

Deux principaux types de BT
Le Bt est utilisé de deux manières principales, soit en vaporisation ou en modifiant génétiquement les plantes cultivées. Les formes pulvérisables de Bt peuvent être appliquées directement sur les plantes (en liquide, poudre, poussière ou granules), ou sur les eaux de surface. En outre, on peut l'utiliser dans les conduites d'eau des serres. On utilise le Bt dans le monde entier depuis de nombreuses années, tant sur les fermes biologiques que non biologiques, pour lutter contre des ravageurs bien ciblés. L'acceptation du Bt en production biologique est actuellement remise en cause parce que certains produits sont interdits par les agences de certification biologiques, car ils contiennent des ingrédients inertes qui sont proscrits (Boiteau 2004).

Les modifications génétiques sont un outil relativement nouveau employé par les scientifiques pour ajouter des caractéristiques souhaitables à une plante ou à une culture. Le processus implique de prélever physiquement l'ADN d'un organisme et de transférer ces gènes dans un autre organisme. Dans le cas des cultures transgéniques Bt, une version modifiée du gène insecticide du Bt est incorporée à l'ADN des plantes. Les variétés Bt sont actuellement modifiées afin de produire une protéine insecticide à forme de cristal à activation simple qui se trouve dans toutes toutes les parties de la plante. Elles exposent les populations d'insectesaux toxines Bt à toutes toutes les étapes de la croissance, créant de ce fait une probabilité beaucoup plus élevée que les insectes ciblés développent une résistance.

Santé Canada a classé les aliments génétiquement modifiés dans la catégorie des aliments nouveaux (Santé Canada 2004). Les nouveaux aliments sont des produits qui n'ont été jamais été consommés auparavant, des aliments qui résultent d'un processus qui n'a pas été précédemment utilisé pour la nourriture ou des aliments qui ont été modifiées par manipulation génétique. Il y a actuellement plus de 60 produits alimentaires génétiquement modifiés dont la vente a été approuvée au Canada. Les aliments approuvés au Canada qui contiennent du Bt incluent le maïs (BTK), les pommes de terre (BTT), les tomates (BTT) et l'huile de coton (BTK).

Les produits à base de Bt homologués au Canada
L'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA) est l'organisme gouvernemental responsable d'approuver tous les produits antiparasitaires avant leur utilisation au Canada. Parmi les 34 produits contenant du Bt actuellement homologués par l'ARLA, 3 sont mis en marché pour usage domestique, 7 aux fins de formulation, 11 pour usage commercial et 14 pour usage restreint (ARLA 2004). Il est important de suivre de près les directives qui se trouvent sur l'étiquette afin de s'assurer de respecter les méthodes et taux d'application recommandés.

Les insectes peuvent-ils devenir résistants au BT?
Bien que les chercheurs aient au commencement cru que les insectes ne développeraient pas de résistance aux insecticides biologiques, ils ont bientôt découvert que les pulvérisations biologiques n'étaient pas à l'abri de ces risques. On a observé la résistance des insectes aux pulvérisations de Bt, tant dans le cadre d'expériences en laboratoire qu'aux champs. Il est encore nécessaire de documenter la résistance des cultures transgéniques Bt aux champs. Cependant, les preuves obtenues par les études des pulvérisations de Bt et l'utilisation répandue de cultures transgéniques Bt a soulevé des inquiétudes au sujet de l'apparition éventuelle de résistance (Tabashnik et Carrière 2004). Il n'y a actuellement aucun rapport publié au sujet de la résistance de cultures Bt aux champs (Tabashnik 2004).

Le Bt est-il sûr pour les humains et l'environnement?
Le Bt est considéré comme un pesticide alternatif remarquablement sûr, en raison de sa spécificité à cibler uniquement certains insectes et de sa persistance limitée dans l'environnement. Cela se reflète par le fait que le Bt est le seul insecticide pour lequel on n'impose aucune limite quant à la présence de résidus dans les aliments. Cependant, l'adoption sans précédent des cultures transgéniques a soulevé plusieurs questions parmi le public. Les inquiétudes touchant les aliments génétiquement modifiés tendent à se concentrer sur les inconnues au sujet de leur incidence sur la santé et l'environnement. Quelques appréhensions incluent des conséquences écologiques potentielles de transfert de gènes vers des cultures non transgéniques aux plantes sauvages apparentées, des effets possibles sur des organismes non ciblés et des inquiétudes liées à l'introduction dans le régime humain de produits qui n'ont jamais été consommés. Afin d'atténuer ces inquiétudes du public, il est nécessaire de pousser plus loin la recherche sur les effets à court et à long terme des organismes génétiquement modifiés présents dans notre environnement et notre nourriture.

La nature spécifique des protéines du Bt limite ses effets toxiques à seulement certains insectes. Malheureusement, quelques insectes utiles peuvent être affectés. Un article controversé publié dans Nature en 1999 a révélé une mortalité accrue des papillons monarques suivant l'ingestion du pollen de plants de maïs transgénique. Ce rapport a suscité d'autres études avec différentes variétés de maïs transgénique Bt qui ont conclu que le risque réel pour les papillons monarque était négligeable. Les chercheurs ont constaté que seulement une variété de Bt était particulièrement préjudiciable aux monarques et elle a depuis été retirée du marché aux États-Unis. En outre, les études ont indiqué que la quantité et la distribution du pollen de maïs sur la plante hôte du monarque, l'asclépiade, étaient très faibles. Des études qui se poursuivent sur le Bt tentent de découvrir de nouvelles variétés plus spécialisées qui ne nuisent pas aux insectes utiles.

Bien que des inquiétudes aient été soulevées concernant les cultures transgéniques avec Bt et, plus récemment sur l'utilisation du Bt sur les fermes biologiques, les conséquences écologiques du Bt sont généralement moindres que celles des insecticides chimiques. En outre, les agriculteurs ont tiré des bénéfices de l'utilisation des pulvérisations du Bt au lieu des insecticides dangereux. Malgré tout, le Bt demeure un insecticide et, tout comme ses concurrents synthétiques, on devrait faire preuve de prudence dans son utilisation et y avoir recours seulement après avoir tenté d'utiliser des méthodes de lutte culturales et physiques contre des insectes.

Tableau 1 - Insectes nuisibles ciblés par le Bt, produits à base de Bt homologués au Canada destinés à l'usage commercial, domestique et autorisés en agriculture biologique.

Références

Boiteau, G. communication personnelle (2004). Débat actuel sur l'acceptation du Bt en production biologique. Date de la communication : mars 2004.

Santé Canada (2000). Fiche technique sur le Bacillus thuringiensis variété kurstaki. Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire, Ottawa (Ontario).

Santé Canada (2004). [Ressource électronique] Programme alimentaire - Nouveaux aliments. [Consulté le 16 septembre 2004] Peut être consulté au : http://www.hc-sc.gc.ca/food-aliment/e_index.html

James, C. 2002. Global status of commercialized transgenic crops: 2000. Résumé ISAAA n^o 27 : aperçu, Ithaca (NY) International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications.

Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA). (2004). [Ressource électronique] LÉDÉNet, site pilote de l'ARLA. [Consulté le 15 septembre 2004]
Peut être consulté au : http://www.eddenet.pmra-arla.gc.ca/4.0/4.1.asp

Tabashnik, B.E. et Y. Carrière. (2004) Bt transgenic crops do not have favorable effects on resistant insects. Journal of Insect Science, 4:4. Peut être consulté en ligne : insectscience.org/4.4

Tabashnik, B.E. communication personnelle (2004). Résistance des insectes aux cultures Bt aux champs. Date de la communication : septembre 2004.

Cet article a d'abord été publié dans Rural Delivery, volume 29 n^o 5 (11-13)