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Le nombre chromosomique de base est très variable au sein du genre ''Lupinus'', notamment entre le petit groupe des espèces de l'Ancien Monde et celui des espèces du Nouveau Monde, et cette diversité est difficile à expliquer.
Chez les espèces de l'Ancien Monde, il existe une série de nombres chromosomiques de base (x = 5, 6 ou 9, 7, 8 et 13) se traduisant par une diversité de nombre de [[chromosome]]s somatiques variant entre 2n = 32 et 2n = 50.
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== Composition chimique ==
== Composition chimique ==
La plupart des lupins contiennent des [[alcaloïde]]s de type [[Quinolizidine|quinolizidinique]] dans leurs graines tels que la [[lupinine]] et la [[spartéine]].
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Version du 4 septembre 2019 à 18:07

Lupinus

Page d’aide sur l’homonymie

Pour les articles homonymes, voir Lupin (homonymie).

Lupinus
Description de cette image, également commentée ci-après
Lupinus luteus
Classification APG III (2009)
Règne Plantae
Clade Angiospermes
Clade Dicotylédones vraies
Clade Noyau des Dicotylédones vraies
Clade Rosidées
Clade Fabidées
Ordre Fabales
Famille Fabaceae

Genre

Lupinus
L., 1753[1]

Lupinus, les lupins, est un genre de plantes dicotylédones de la famille des Fabaceae (ou légumineuses), sous-famille des Faboideae, originaire des régions tempérées de l'Ancien Monde (bassin méditerranéen, Afrique orientale) et du Nouveau Monde (Amérique du Nord et du Sud), qui regroupe plus de 600 espèces acceptées. Ce sont des plantes herbacées annuelles ou vivaces, ou plus rarement des arbrisseaux lignifiés. Elles se caractérisent notamment par la richesse en protéines de leurs graines (jusqu'à 50 %), mais beaucoup de ces espèces sont toxiques, du fait de la présence d'alcaloïdes, notamment dans les graines.

Certaines espèces sont cultivées depuis plus de 4 000 ans pour leur graines destinée à l'alimentation humaine ou animale, mais aussi pour leur capacité à améliorer les sols et comme plantes ornementales. Leur culture s'est sensiblement développée pour l'alimentation animale dans les dernières décennies, en particulier en Australie, grâce à la sélection de lupins « doux » à très faible teneur en alcaloïdes. Certaines espèces sont consommées traditionnellement en alimentation humaine dans les régions méditerranéenne et andine.

Étymologie

Le nom générique, Lupinus, est le nom latin de ces plantes qui dérive de lupus, le loup. Il signifie « herbe au loup », c'est-dire, selon le philologue Jacques André, « mordante comme le loup », en référence à l'amertume de ses graines légendaires dans l'Antiquité[2],[3].

Caractéristiques générales

Les lupins sont des plantes herbacées annuelles ou vivaces, ou plus rarement des arbrisseaux lignifiés, avec des tiges florales solides, atteignant 1 mètre de haut, voire plus[4]. Les feuilles sont généralement composées palmées, avec de 5 à 17 folioles, parfois simples ou trifoliées. Elles présentent un pétiole muni de stipules adnées à la base[5].

Les fleurs nombreuses sont groupées en grappes terminales ou insérées en opposition aux feuilles. Le calice est profondément bilabié, les lobes supérieurs étant séparés ou partiellement soudés ; la lèvre inférieure est entière ou présente trois dents courtes. La corolle, de type papilionacé, a des couleurs variées, souvent panachées. L'étendard présente une griffe courte et un limbe large, dont les côtés sont souvent partiellement réfléchis lors de l'anthèse. Les ailes larges, enveloppent généralement la carène et sont souvent adhérentes sur le bord. Les étamines sont soudées en un tube fermé, avec des anthères alternativement longues ou brèves. L'ovaire, généralement sessile, contient 2 ou plusieurs ovules. Le style incurvé, est glabre, excepté parfois un anneau de poils en dessous du stigmate terminal[5].

Les fruits sont des gousses déhiscentes, plus ou moins aplaties latéralement, souvent resserrée entre les graines. Les graines, prolates, présentent un hile petit[5].

  • Fleurs.
    Fleurs.
  • Feuille.
    Feuille.
  • Cosses et graines.
    Cosses et graines.
  • Lupins fanés ayant perdu leurs graines.
    Lupins fanés ayant perdu leurs graines.

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Cytologie

Le nombre chromosomique de base est très variable au sein du genre Lupinus, notamment entre le petit groupe des espèces de l'Ancien Monde et celui des espèces du Nouveau Monde, et cette diversité est difficile à expliquer. Chez les espèces de l'Ancien Monde, il existe une série de nombres chromosomiques de base (x = 5, 6 ou 9, 7, 8 et 13) se traduisant par une diversité de nombre de chromosomes somatiques variant entre 2n = 32 et 2n = 50. Chez les espèces du Nouveau Monde, le nombre chromosomique de base x = 6 prédomine et on constate une faible variabilité du nombre de chromosomes somatiques, la valeur 2n = 48 étant très fréquente[6].

Composition chimique

La plupart des lupins contiennent des alcaloïdes de type quinolizidinique dans leurs graines tels que la lupinine et la spartéine.

Les graines de lupins ont une forte teneur en protéines (43 %) et contiennent aussi des fibres (25,5 %), des sucres (13,5 %), des matières grasses (12,5 %) et des minéraux (5,5 %).

Répartition et habitat

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Lupinus polyphyllus et Lupinus magellanicus s'observent dans toute la Patagonie dans des clairières des forêts, les prairies non exposées au vent. On en trouve jusqu'en Terre de Feu, sur l'île Navarino notamment. Prolifiques et résistants, ils sont utilisés en ornement dans les jardins de ces régions[7].

Lupins sauvages dans l'île du Sud de la Nouvelle-Zélande.

Les lupins poussent à l'état sauvage dans les sols sablonneux.

Biologie

Les lupins sont capables de fixer l'azote atmosphérique grâce à la symbiose avec une espèce de bactéries, Bradyrhizobium lupini, qui se développe dans les nodosités du système racinaire[8].

Mécanisme d'adaptation à certaines carences du sol

Les lupins font partie des plantes qui s'adaptent à certains sols carencés. Chez les plantes, les taux de libération de chélateur (citrates dans ce cas) les plus élevés ont été trouvés chez le lupin blanc et les Proteaceae ; ils sont synthétisés en réponse à la limitation en phosphore (P). Dinkelaker et al. en 1989 puis Roelofs et al en 2001 ont montré que les lupins sont capables de mobiliser des phosphates qui ne sont pas accessibles à d'autres espèces, ainsi que du calcium et du fer, ou de l'aluminium sols. Le lupin blanc (Lupinus albus L.), quand il pousse dans un sol trop pauvre en phosphore, produit des racines protéoïdes qui libèrent une grande quantité d’acide citrique, lequel peut mobiliser le phosphate du sol, autrement peu soluble dans la rhizosphère[9]. Planter du lupin avec du blé améliore la croissance du blé, grâce à ce phosphore rendu bioassimilable[10].

Classification

Le genre Lupinus compte de nombreuses espèces, de 200 à 600, voire 1 000, selon les auteurs. Celles-ci ont été regroupées en deux sous-genres, Lupinus subgen Lupinus et Lupinus subgen Platycarpos (Wats.) Kurl.

Le premier compte une douzaine d'espèces de l'Ancien monde qui sont toutes des plantes herbacées annuelles[11] :

Lupinus graecus est considérée par certains auteurs comme une sous-espèce de Lupinus albus[12]. Il en est de même de Lupinus termis.

L'espèce Lupinus somaliensis† Baker, endémique de la Somalie et décrite à la fin du XIXe siècle, n'a pas été observée depuis et est considérée comme éteinte[13].

Le second regroupe toutes les autres espèces originaires du continent américain et majoritairement vivaces. Les principales sont les suivantes :

Histoire

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Culture

Les lupins sont d'un grand intérêt biologique et écologique car :

  • ce sont des plantes rustiques et résistantes ;
  • ils supportent beaucoup mieux que le soja ou le pois l'absence de traitements insecticides et fongicides.

Utilisation

Alimentation humaine

Tramousses (graines saumurées de Lupin blanc consommées à l'apéritif).

La graine, également appelée par métonymie « lupin», est un aliment. Le lupin fait partie de la liste des allergènes reconnus par l'Union européenne. L'allergie au lupin est souvent croisée avec l'allergie aux arachides.

Comparaison des valeurs nutritionnelles par type de farine (% sur matière sèche de graines décortiquées)[14] :

Lupin Soja Farine de blé
Protéines 43 41 11
Lipides 12 25 1
Fibres 27 12 2
Glucides 13 14 60

C'est un légume sec plat ; certaines variétés comme le lupin jaune amer nécessitent un trempage prolongé dans de l'eau salée avant consommation, et doit être cuit plusieurs heures pour éliminer les alcaloïdes comme la lupinine (à ne pas confondre avec la lupuline, produite par le houblon). Même cuites, il faut continuer à les faire tremper dans de l'eau froide salée pendant une semaine, en renouvelant l'eau deux fois par jour. Une mauvaise préparation peut leur laisser leur toxicité. Le lupin blanc, couramment cultivé depuis la Grèce antique, ou le lupin jaune doux ne contiennent par contre pas ou très peu d'alcaloïdes.

On les trouve maintenant en épicerie, généralement avec les légumineuses. Ils sont vendus en conserve, emballés sous vide ou en saumure dans un pot en verre. Avec une texture plus ferme et moins farineuse que les autres légumineuses (comme les pois chiches ou les haricots blancs), les lupins peuvent se manger comme des noix ou des olives à l’apéro[15].

Le lupin blanc peut être consommé sous forme de graines saumurées, appelées tramousses (Sud de la France, Espagne (pays dans lequel les graines de lupin portent le nom d'altramuces), Portugal, Maghreb (lupin blanc)), mais également Équateur, Bolivie, Pérou (Lupinus mutabilis, contenant de la spartéine, que l'on trouve également dans le genêt à balais), ou sous forme de semoule à galettes. La « farine de lupin », que l'on trouve dans certains magasins bio, peut être utilisée avec profit dans la confection de différents plats. Au Brésil, le lupin est consommé sous forme de bière. Les Égyptiens déjà le consommaient, ainsi que les Mayas et les Incas (Lupinus mutabilis). L'agriculture du lupin en Europe s'est probablement implantée en Grèce antique, puis a continué sa progression par la Rome antique.

Cette plante protéagineuse, parfaitement adaptée aux climats européens, est d'un grand intérêt en tant que ressource en protéines végétales. Quatre espèces en particulier présentent aujourd'hui un intérêt agronomique pour l'alimentation humaine : le lupin blanc (Lupinus albus), cultivé en France, le lupin bleu ou lupin à feuille étroite (Lupinus angustifolius), cultivé en Australie, le lupin jaune (Lupinus luteus), cultivé en Europe centrale et le lupin changeant (Lupinus mutabilis), cultivé en Amérique du Sud, dans les Andes.

Alimentation animale

Trois espèces de lupins originaires du bassin méditerranéen, le lupin blanc, le lupin jaune et le lupin bleu, sont largement cultivées pour l'alimentation du bétail et des volailles.

Les alcaloïdes des lupins amers peuvent engendrer des syndromes neurologiques, analogues au lathyrisme. Les graines toxiques de lupins provoquent chaque année la perte de nombreuses têtes de bétail et de moutons dans les cordillères de l'ouest américain[16].

Toutes les variétés, qu'elles soient douces ou amères, peuvent provoquer des intoxications du bétail, appelées lupinoses, lorsqu'elles sont contaminées par des champignons tels que Phomopsis leptostromiformis ou Diaporthe toxica[17]. Ces champignons produisent des mycotoxines, appelées phomopsines, qui entraînent des lésions au foie.

Utilisation dans l'industrie

Les graines de lupin peuvent être utilisées par les industriels comme émulsifiant biologique ; elles peuvent compenser le manque de lysine de la farine de blé dans les produits céréaliers ; elles peuvent se substituer aux œufs dans les produits destinés aux personnes allergiques aux œufs.

Plante ornementale

De nombreuses espèces de lupins sont également cultivées dans les jardins, recherchées pour leurs grappes colorées. Les « hybrides de Russell » (Lupinus ×russellii) aux grandes fleurs et aux coloris très variés, créés par George Russell (en) (1857-1951), sont parmi les plus connus.

Engrais vert

Le lupin récupère l'azote de l'air, le recycle dans le sol et limite les apports d'engrais pour les cultures suivantes ; c'est un engrais vert. Il permet également de produire le lupinex, fertilisant naturel et protecteur[18]

Aspects économiques

Production

La production de lupin en Europe a été de 145 000 tonnes en 2001 (92 000 tonnes en 1999) soit + 58 %. La Commission européenne à la recherche appuie plusieurs projets de recherche et développement européens.

Les lupins blanc et bleu ont été sélectionnés pour éviter les traitements de désamérisation (enlever le goût amer). Ces variétés douces contiennent moins de 200 ppm d'alcaloïdes.

Production en tonnes. Chiffres 2003-2004
Données de FAOSTAT (FAO)

Australie 953000 86 % 996000 86 %
Chili 43520 4 % 43520 4 %
France 23979 2 % 23000 2 %
Fédération de Russie 20000 2 % 20000 2 %
Maroc 14000 1 % 14000 1 %
Espagne 9800 1 % 11500 1 %
Autres pays 41126 4 % 42690 4 %
Total 1105425 100 % 1150710 100 %

Échanges

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Aspects culturels

Dans l'épisode 37 des Monty Python, le hors-la-loi Dennis Moore vole des lupins aux riches pour les donner aux pauvres.

Les lupins dans la peinture

  • Frances Benjamin Johnston, Field of poppies and lupin, 1917.
    Frances Benjamin Johnston, Field of poppies and lupin, 1917.
  • William Wendt, Lupine Patch, 1921.
    William Wendt, Lupine Patch, 1921.
  • Arthur Merton Hazard, Lupines on a California Hillside, 1923.
    Arthur Merton Hazard, Lupines on a California Hillside, 1923.
  • Boris Arakcheev, Still Life with Lupine, 1984.
    Boris Arakcheev, Still Life with Lupine, 1984.

Calendrier

Dans le calendrier républicain français, le 28e jour du mois de Thermidor est dénommé jour du Lupin[19].

Notes et références

  1. ↑ Tropicos.org. Missouri Botanical Garden., consulté le 3 septembre 2019
  2. ↑ Jacques André, « Les noms de plantes latins du Pseudo-Dioscoride », Latomus, Société d'études latines de Bruxelles, vol. 14, no 4,‎ , p. 517-524.
  3. ↑ Jacques André, Les noms des plantes dans la Rome antique, Les Belles Lettres, , 336 p., p. 148.
  4. ↑ L.Sabourin et H.Fuchs (préf. Pierre Chaumier), Dans votre jardin des fleurs toute l'année, Paris, Flammarion, , p. 62
  5. ↑ a b et c (en) « Lupinus L. », sur Plants of the World Online (consulté le ).
  6. ↑ (en) Bogdan Wolko, Jon C. Clements, Barbara Naganowska, Matthew N. Nelson et Hua’an Yang, « Chapter 9 - Lupinus », dans Chittaranjan Kole (ed.), Wild crop relatives: Genomic and breeding resources : Legume crops and forages, Berlin, Heidelberg, Springer-Verlag, , 321 p. (ISBN 978-3-642-14386-1, DOI 10.1007/978-3-642-14387-8_9, lire en ligne), p. 153-206.
  7. ↑ Patagonia y Antártida, Vida y Color, Patagonia and Antarctica, Life and Color, Maria luisa Petraglia de Bozón y Norberto Domingo de Bolzón, Buenos Aires, 2005, (ISBN 987-43-9902-3)
  8. ↑ (en) Boguslav S. Kurlovich, Lupins: Geography, Classification, Genetic Resources and Breeding, Bogouslav Kourlovitch, , 468 p. (ISBN 9785867410346), p. 241.
  9. ↑ Zhu, Y., Yan, F., Zörb, C., & Schubert, S. (2005). A link between citrate and proton release by proteoid roots of white lupin (Lupinus albus L.) grown under phosphorus-deficient conditions ? . Plant and Cell Physiology, 46(6), 892-901.
  10. ↑ Cu, S. T., Hutson, J., & Schuller, K. A. (2005). Mixed culture of wheat (Triticum aestivum L.) with white lupin (Lupinus albus L.) improves the growth and phosphorus nutrition of the wheat. Plant and Soil, 272(1-2), 143-151.
  11. ↑ Jacques Papineau et Christian Huyghe, Le lupin doux protéagineux, éditions France Agricole, Paris, 2004 (ISBN 2-85557-112-X), p. 15.
  12. ↑ (en) Boguslav S. Kurlovich, Intraspecific Diversity of Lupins, The scheme of classification of Lupinus albus L.
  13. ↑ (en) Hot spots revisited, Horn of Africa Biodiversityscience.org, University of Virginia
  14. ↑ « atouts nutritionnels »
  15. ↑ « Les lupins », sur Savourer par Geneviève O'Gleman (consulté le )
  16. ↑ Dr. Hutchins, R. E. 1965. Tha Amazing Seeds. New York: Dodd, Mead & Company.
  17. ↑ Williamson et al. (1994)
  18. ↑ (en) Use of Lupinex to increase crop yield and improve harvest quality with lesser nitrogen fertilization sur inist.fr
  19. ↑ Ph. Fr. Na. Fabre d'Églantine, Rapport fait à la Convention nationale dans la séance du 3 du second mois de la seconde année de la République Française, p. 29.

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

  • Beltéky, Kovàcs, Philippe Desbrosses, Le Lupin, histoire et utilisation de l'une des légumineuses les plus riches du monde en protéines, UNAPEL, Millançay, 1983, 124 p.
  • (en) Jacques Papineau, Christian Huyghe, Le Lupin doux protéagineux, Paris, Éditions France agricole, coll. « Produire mieux », , 176 p. (ISBN 978-2855571126).
  • (en) Boguslav S. Kurlovich, Lupins: Geography, Classification, Genetic Resources and Breeding, Bogouslav Kourlovitch, , 468 p. (ISBN 9785867410346).

Liens externes

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Autres documents

v · m
Légumineuses cultivées pour leurs graines
Légumes secs
Secondaires
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