Rotenone

Roténone
Général
Nom IUPAC	1,2,12,12a-tetrahydro-8,9-dimethoxy-2-(1-methylethenyl-(1) benzopyrano (2,4-b) furo (2,3-h) (1)-benzopyran-6 (6H)-one
No CAS	83-79-4
No EINECS	201-501-9
SMILES	C=C(C)[C@H]5CC1=C(C=CC4=C1O[C@@H]3COC2=CC(=C(C=C2[C@@H]3C4=O)OC)OC)O5 eMolecules PubChem
InChI	InChI=1/C23H22O6/c1-11(2)16-8-14-15(28-16)6-5-12-22(24)21-13-7-18(25-3)19(26-4)9-17(13)27-10-20(21)29-23(12)14/h5-7,9,16,20-21H,1,8,10H2,2-4H3/t16-,20-,21+/m1/s1
Apparence	cristaux incolores.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	C23H22O6  [Isomères]
Masse molaire	394,4172 g∙mol-1 C 70,04 %, H 5,62 %, O 24,34 %,
Propriétés physiques
T° fusion	165 à 166 °C[1]
T° ébullition	210 à 220 °C à 0.5 mmHg
Solubilité	0,2 mg/L dans l'eau à 20 °C
Masse volumique	1.27 g/cm³[1]
Pression de vapeur saturante	<0,01 µbar à 20 °C
Précautions
Directive 67/548/EEC
T N
Numéro index : 650-005-00-2 Symboles : T : Toxique N : Dangereux pour l`environnement Phrases R : R25 : Toxique en cas d’ingestion. R36/37/38 : Irritant pour les yeux, les voies respiratoires et la peau. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : S22 : Ne pas respirer les poussières. S36 : Porter un vêtement de protection approprié. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S24/25 : Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Phrases R : 25, 36/37/38, 50/53,
Phrases S : (1/2), 22, 24/25, 36, 45, 60, 61,
Transport
-    2588    Numéro ONU : 2588 : PESTICIDE SOLIDE TOXIQUE, N.S.A.
SGH[2]
Danger H301, H315, H319, H335, H410, H301 : Toxique en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H335 : Peut irriter les voies respiratoires H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme
Écotoxicologie
DL50	2.8 mg/kg souris oral 0,2 mg/kg rat i.v. 2.65 mg/kg souris i.p.
LogP	4.10[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La roténone est une molécule organique, naturellement produite par certaines plantes tropicales, qui est toxique pour de nombreuses espèces d'animaux à sang froid. Elle entre dans la composition de nombreux pesticides et insecticides.

Etymologie

Le nom "roténone" vient de Roten, le nom japonais de la plante Derris elliptica Benth., (aujourd'hui Paraderris elliptica (Wall.) Adema). Il a été donné par le chimiste Nagai Nagayoshi qui a isolé cette molécule au Japon en 1902 ^[3].

Chimie

La roténone a été isolée dans plusieurs espèces végétales qui toutes poussent sur des sols pauvres, généralement acides et en présence d’une atmosphère humide (75 % d'humidité minimum) :

• Derris elliptica Benth, Fabaceae, aujourd'hui Paraderris elliptica (Wall.) Adema, appelée Roten au Japon
• Lonchocarpus nicou D.C., Acesineae (liane) ; Geoffray a extrait la même substance dès 1895 et donné le nom de nicouline (Mc Ewen & Stephenson 1976). Cette plante porte les noms de Barbasco en Espagne, Cubé au Brésil, Intchipari en Amazonie.
• Tephrosia vogelii Hook.f., nommée Bois Poison en Afrique.

Mais il en existe 64 autres dans la famille des Fabaceae.

Composition

• Carbone 70,4 %
• Hydrogène 5,62 %
• Oxygène 24,34 %

Aspect

Poudre blanche cristalline.

Solvant

La roténone est soluble dans l'acétone, le trichloréthylène, le chloroforme, certains solvants organiques mais non dans l'eau sous sa forme purifiée.

Réglementation

Sur le plan de la réglementation des produits phytopharmaceutiques dans l’Union européenne, cette substance active est interdite à la suite de l'examen relatif à l'inscription à l’annexe I de la directive 91/414/CEE. La décision de la Commission européenne n°2008/317/CE du 10 avril 2008 demande à tous les États membres de retirer les autorisations des produits contenant de la roténone :

• à la commercialisation pour le 10 octobre 2008.
• à l'utilisation pour le 10 octobre 2009.

Par dérogation accordée par la Commission Européenne, la France bénéficie d'un délai supplémentaire pour des usages sur pommes, pêches, cerises, vigne et pommes de terre, en réservant l'emploi de la roténone aux utilisateurs professionnels munis d'un équipement de protection approprié. Le délai s'applique :

• à la commercialisation jusqu'au 30 avril 2011.
• à l'utilisation jusqu'au 31 octobre 2011.

Par l'avis publié au Journal Officiel de la République Française du 21 août 2008, la date limite d'écoulement des stocks en France a en fait été fixée :

• à la distribution au 15 mai 2009,
• à l'utilisation au 10 octobre 2009.

L'avis précise que, au cas où des alternatives en agriculture biologique ne seraient pas encore disponibles au 10 octobre 2008, certaines autorisations de mise sur le marché pourraient être maintenues au titre des usages essentiels jusqu’à homologation d’une solution alternative, et au plus tard jusqu’au 30 avril 2011. Les usages qui seront potentiellement maintenus sont les suivants (sous réserve des dispositions relatives aux LMR) : pomme, poire, cerise, pêche, vigne et pommes de terre; avec une dérogation limitée aux utilisateurs professionnels avec les équipements de protection appropriés.

Histoire

Des plantes riches en roténone ont donc été utilisées et le sont encore pour les Nivrées (ou pêche à la nivrée) en Malaisie, en Afrique équatoriale et en Amazonie pour leurs vertus « ichtyotoxique » (qui tue les poissons).

Leur usage pourrait dater de plus de 2000 ans. Au Moyen Âge, les européens importaient via Venise, Gênes, Barcelone ou Marseille l’"Herbe Persanne" d'Indonésie ou de Malaisie en passant par le Moyen-Orient. Dès les années 1920, on en a fait une poudre insecticide (produite à raison de milliers de tonnes par an à partir de plantes cultivées au Brésil, Pérou, Congo belge, en Afrique équatoriale française, au Cambodge et en Indonésie néerlandaise. Les importateurs les plus importants étaient néerlandais et belges avant les États-Unis et la France). À partir des années 1945, le DDT ou l'HCH puis d'autres molécules insecticides ont remplacé la roténone. Puis pour des raisons environnementales (biodégradabilité), elle est à nouveau appréciée.

Controverse sur la toxicité humaine et la maladie de Parkinson

L'administration par injection ^[4] chronique à de faible dose répétée de roténone provoque chez les rats la maladie de Parkinson^[5]. A la différence de la plupart des substances neurotoxiques, la roténone possède une toxicité sélective pour les neurones producteurs de dopamine^[6]. Sa toxicité proviendrait de son effet inhibiteur du complexe I de la chaîne respiratoire mitochondriale^[7]. Elle est donc particulièrement utilisée pour comprendre les mécanismes de la maladie de Parkinson. Dans sa phase initiale, la neurotoxicité de la roténone n'entraîne aucun symptôme. Quand les premiers symptômes apparaissent, les dégâts sont déjà irrémédiables.

L'utilisation sans cesse croissante et banalisée de la roténone coïncide avec l'augmentation de cas de maladie de Parkinson^[8]. D'autres insecticides (de synthèse ceux là) sont aussi montrés du doigt ^[9].

Le statut légal de la roténone en France ne tient pas compte de ces connaissances controversées. En effet, l'exposition normale des utilisateurs ne peut se faire que par inhalation ou ingestion. Dans ces cas là, la roténone est neutralisée par l'alcalinité de l'intestin, elle n'est pas transmise à la circulation sanguine et donc ne peut parvenir au cerveau.

Dans l'expérience de l'Université d'Emory, la roténone a été mélangée à des produits qui ne sont pas utilisés en agriculture et qui ont la propriété de favoriser la pénétration des molécules à travers les tissus. Néanmoins l'usage de pénétrants, adjuvant ajouté aux préparations commerciales,qui permettent de faire passer les molécules actives dans les plantes ou les insectes, peut avoir un effet similaire et augmenter considérablement la toxicité de la roténone.

L'objet de l'étude n'était pas d'incriminer l'utilisation agricole de la roténone dans le développement de la maladie de Parkinson. L'auteur précise d'ailleurs lui-même que la roténone a une toxicité faible quand elle est administrée par voie orale.

Le but du chercheur était simplement de trouver un moyen d'obtenir des rats atteints de la maladie de façon régulière pour mieux pouvoir étudier les lésions qu'elle provoque dans les tissus du cerveau.

Comment se protéger?

Pour l'agriculteur

Lutter contre les insectes passe d'abord par plusieurs actions préventives

• Faire des rotations pour casser les cycles des agresseurs, l'agriculture sans rotation n'a aucune béquille, les rendements peuvent décroitre de 10% à chaque succession de culture identique
• Assurer une présence d'auxiliaires, soit en entretenant des espaces naturelles favorisant leur présence, soit en mettant directement ces insectes sur les parcelles. De nombreux auxiliaires sont disponibles à la vente, ils sont assez efficace si on respecte scrupuleusement les conditions d'emploi et que les infestations sont faibles. Néanmoins il n'existe pas d'auxiliaires contre toute les ravageurs, et leur protection est relative: quand on a affaire a des vecteurs de virus, la lutte chimique est la seule solution.
• Certains couverts inter-cultures ont un effet, positif ou négatif sur les populations d'insectes ravageurs, il faut être vigilant dans le choix du couvert.

En cas d'infestation massive, il faut traiter, de nombreuses préparations sont disponibles sur le marché, certaines sont utilisable en agriculture biologique (mais elles n'en sont pas pour autant sans danger pour l'environnement et l'utilisateur, qui doit se protéger, respecter les doses et les précautions d'emploi). Actuellement la roténone est interdite sauf quelques exceptions, provisoire, agriculture biologique, dans des cas particuliers, contre les insectes transmetteurs de virus (notamment les cicadelles) qui sont soumis à un contrôle obligatoire (il est par exemple obligatoire de traiter contre la cicadelle qui transmet la flavescense dorée de la vigne).

Hormis les OGM, aucune variétés d'une plante n'ayant à la base aucun caractères de résistance aux insectes peut se prévaloir d'une résistance particulière aux insectes. Rechercher des variétés traditionnelles qui aurait une résistance au insecte est illusoire, les rendements de l'agriculture près traitement était tout simplement plus faible, d'un facteur 3 à 10. Les variétés certifiées sont notés sur leurs résistances aux virus, champignons et bactéries, mais jamais sur une illusoire résistance aux insectes.

Pour le consommateur

L'usage de la roténone est à proscrire absolument, et de fait elle est interdite pour les amateurs. Bien qu'étant facilement dégradable par le soleil ou les bactéries du sol (comme la plupart des molécules phytopharmaceutique de synthèses et naturelles), elle possède une très bonne solubilité avec les graisses: elle est facilement absorbé par le corps et très difficile à éliminer. Classification: T : Toxique. R61 (cat. 2) : Risque pendant la grossesse d'effets néfastes pour l'enfant. R62 : Risque possible d'altération de la fertilité.

Ecotoxicité

Son activité sur les insectes semble liée au blocage de la synthèse de l'ATP au niveau de la mitochondrie. Elle bloque le flux d'électrons entre les centres Fe-S et l'ubiquinone. La molécule étant instable dans l'eau et exposée à la lumière, elle se dégrade et perd sa toxicité avec le temps, plus ou moins vite selon l'environnement. Il semble que dans le cas des poissons, la roténone agisse dès le contact avec les branchies. Elle ne pénétrerait pas la chair, qui peut donc être consommée, d'autant que la cuisson dégrade la molécule.

Rituellement, les indiens wayana ne doivent pas boire une autre boisson que de l'eau réservée sur laquelle flotte des roseaux durant l'opération de la nivrée. Le sens donné à cet acte est-il uniquement symbolique (il s'agirait par une relation magique de faire en sorte que comme le roseau qui flotte, les poissons asphyxiés remontent et flottent aussi), ou la tradition indique-t-elle aussi qu'il ne faut pas boire l'eau empoisonnée par le suc des lianes utilisées pour tuer les poissons ?

Annexes

Notes et références

Articles connexes

• Nivrée
• Insecticide
• Quassine
• Pyrèthre
• Aconitine

Liens et documents externes

• (fr) Roténone et parkinson

Voir aussi

• Substance active d'un produit phytopharmaceutique
• Liste de substances actives de produits phytosanitaires
• Liste de substances actives de produits phytopharmaceutiques autorisées par l'Union Européenne
• Liste de substances actives de produits phytopharmaceutiques interdites par l'Union Européenne

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