CA2192430C

CA2192430C - Methode, composition et son utilisation pour traiter les entailles d'arbres

Info

Publication number: CA2192430C
Application number: CA002192430A
Authority: CA
Inventors: Jean Simard; Serge Boileau
Original assignee: Entreprises Denis Darveau Inc
Current assignee: Entreprises Denis Darveau Inc
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2016-12-09
Also published as: CA2192430A1

Abstract

Il est divulgué une nouvelle composition ayant des activités antibactérienne et antifongique et son utilisation pour traiter des entaille s d'arbres, la sève récoltée et optionnellement les tubulures et récipients servant à récolter et véhiculer la sève. La composition pourra comprendre un ou des aminosides, telles que la streptomycine agricole et/ou la kasugamycine. Lorsque préparée sous forme liquide, la composition pourra être administrée, selon la méthode de la présente invention, sous forme solide ou sous forme liquide à l'aide d'une matrice absorbante et déformable , telle qu'une éponge, imbibée de la solution et insérée dans l'entaille d'un arbre suite à son entaillage, ou par pulvérisation. La matrice est ensuite ê tre retirée à l'aide d'une pince à la fin de l'écoulement de la sève.

Description

2192~~Q

TITRE DE L'INVENTION
Méthode, composition et son utilisation pour traiter les entailles d'arbres DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne les industries sylvicoles nécessitant l'entaillage des arbres, particulièrement dans le but d'en récolter la sève, telles que les industries acéricoles et celles relatives à la culture des bouleaux. L'invention porte plus particulièrement sur le traitement des entailles d'arbres, notamment le contrôle de la croissance de micro-organismes susceptibles d'infecter les entailles et la sève récoltée. La présente invention se rapporte aussi à l'augmentation de l'écoulement et de la qualité de la sève récoltée.
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Dans les exploitations acéricoles de type artisanal, les érables à sucre sont conventionnellement entaillés juste avant le début de l'écoulement de la sève, lequel a lieu lors du dégel débutant à la fin du mois de février.
Avec l'industrialisation des érablières, qui peuvent maintenant atteindre jusqu'à 100 000 entailles, il devient impossible pour ces acériculteurs de procéder à l'entaillage à la fin de février. L'entaillage des érables à sucre commence donc en janvier, soit près de deux mois avant le début des récoltes. Le contrôle de la contamination microbienne des entailles est alors essentiel pour permettre un écoulement rentable de la sève durant la saison des sucres. En effet, le développement de micro-organismes du genre Pseudomonas à l'intérieur des entailles est principalement responsable du phénomène de colmatage provoquant l'arrêt prématuré de l'écoulement printanier de la sève des érables à sucre. Ainsi, ces colonies bactériennes se développent lorsque la température leur est

2 favorable, soit lors du dégel ou par un temps particulièrement doux en hiver, et sont responsables de la formation d'une substance gommeuse qui empêche la sève de couler dans l'entaille. Le temps séparant l'entaillage et l'écoulement de la sève est donc un facteur important influençant le colmatage des entailles, et en cas de réchauffement de la température durant cette période, la prolifération bactérienne devient plus importante. Au début de la récolte, plusieurs entailles sont alors déjà colmatées et il en résulte une diminution de la production d'eau d'érable ainsi qu'un arrêt prématuré de l'écoulement de la sève. Cette prolifération bactérienne affecte même la qualité du sirop d'érable produit, par la libération dans l'eau d'érable d'acides aminés, lesquels peuvent rendre le sirop plus foncé et donc de moins bonne qualité.
Lorsque les températures sont plus chaudes à la fin de la saison, une contamination fongique apparaît également au niveau des tubulures et des récipients utilisés pour récolter et véhiculer la sève de même que dans (entaille, accentuant ainsi le phénomène de colmatage.
II est connu, afin de pallier le colmatage, d'utiliser de la paraformaldéhyde appliquée sous forme de comprimés insérés à l'intérieur des entailles avant la coulée de la sève. La paraformaldéhyde permet de contrôler la prolifération bactérienne, augmentant du même coup la production de sève et la qualité du sirop produit. Elle pénètre faiblement le tissu ligneux de l'arbre et présente une activité antimicrobienne tout en se désintègrant lentement. Cependant, par son activité non-spécifique sur les membranes, la paraformaldéhyde agit aussi en tuant les cellules du parenchyme autour de l'entaille, favorisant le pourrissement et l'augmentation du volume de tissu nécrosé, ce qui retarde la cicatrisation de l'entaille de l'arbre durant l'année suivant le traitement. Par surcroît, une exposition chronique à la paraformaldéhyde engendre une plus grande susceptibilité de l'arbre aux agents pathogènes ainsi qu'un dépérissement 2L92~~0

3 pouvant aller jusqu'à provoquer son affaissement. De plus, elle ne se volatilise pas et n'est pas détruite lors de l'ébullition de la sève dans la fabrication du sirop. Les propriétés cancérigènes de la paraformaldéhyde étant reconnues, des taux de résidus de paraformaldéhyde supérieurs à 2 ppm détectés dans le sirop d'érable et attribuables à une utilisation au-delà
des normes prescrites par le fabricant ont conséquemment mené le gouvernement canadien à interdire son utilisation dans l'industrie acéricole en 1990. Faute d'alternative, il est soupçonné que la paraformaldéhyde continue d'être utilisée, puisque sa non-utilisation entraîne une baisse de production de l'ordre de 25%.
II a été suggéré de remplacer la paraformaldéhyde par l'éthanol, mais ce dernier s'évapore facilement et plus particulièrement par temps chaud, ce qui le rend innefficace.
Aucun substitut adéquat de la paraformaldéhyde n'a été
proposé jusqu'à maintenant pour protéger les entailles d'arbres des exploitations acéricoles.
D'un autre côté, l'inoculation d'antibiotiques et d'éléments nutritifs est couramment utilisée pour traiter les plantes arborescentes. A
titre d'exemple, la tétracycline fût largement injectée dans les palmiers de Floride affligés du "jaunissement mortel" ou "maladie de l'anneau rouge".
Autre exemple, le brevet américain N°4,645,682 accordé à Elmore présente une composition comprenant la streptomycine agricolé, un pigment, un agent anti-transpirant et des minéraux en solution pour protéger l'herbe des terrains de golf du stress infligé par les conditions climatiques. La streptomycine agricole est ici utilisée à titre de fongicide, pour supprimer les champignons parasites qui prolifèrent sur l'herbe en milieu humide. D'autres procédés connus pour corriger les carences en minéraux d'arbres fruitiers incluent l'implantation de tablettes d'argile contenant un élément sous forme concentrée à l'intérieur d'ouvertures pratiquées dans les troncs d'arbres.

2192~3~

4 Des pâtes à base de zinc et de bentonite sont également introduites dans des ouvertures refermées à l'aide d'un bouchon. Le brevet américain N°
4,655,001 accordé à Lepp et al. décrit une structure de verre soluble comprenant des substances nutritives minérales, tel que le zinc ou le cuivre sous forme d'oxydes, lesquels sont ensuite libérés suivant la dissolution du verre dans la sève.
L'utilisation d'antifongiques pour traiter les arbres à feuilles caduques est également connue. Ainsi, l'injection d'une composition à base de chlorure de mercure, de méthanol, de sulfate de fer et d'oxyde de zinc est proposée par Freers dans son brevet américain N° 4,950,487 pour contrer la maladie hollandaise de l'orme causée par Ceratocystis ulmi. On rapporte également dans le brevet américain N° 4,342,746 une méthode biologique de contrôle du champignon parasite par l'injection d'une quantité appropriée de Pseudomonas syringae, qui produit une substance antimycotique.
Merving, dans ses brevets américains N°~ 4,905,410,

5,010,684, 5,207,021, 5,459,961 et 5,485,698, décrit une capsule insérée à
l'intérieur d'une entaille préalablement pratiquée dans un arbre. Cette capsule comporte une tige dans laquelle une cavité scellée contient un agent chimique. La tête de la capsule est composée d'une matière frangible formant des fentes de sorte que, suite à une force d'impact appliquée sur la tête de la capsule, l'agent chimique est libéré dans la sève de l'arbre et ne fuit pas à sa surface. La capsule alternative du brevet N° 5,341,594 permet, par ses cavités séparées, de libérer des volumes d'un agent chimique ou d'agents chimiques variés lors de différentes saisons.
Le brevet américain N° 3,691,683 décrit une cartouche martelée à la surface de l'arbre, de sorte qu'une majeure partie de l'agent chimique liquide contenu à l'intérieur de la cartouche se répand plutôt à la surface de l'arbre et est ainsi gaspillé. Le brevet américain N°
4,833,824 accordé à Crononwett et al. présente un appareil permettant d'injecter un 2192~~~
liquide dans le tronc ou les racines d'un arbre à l'aide d'une cartouche métallique.
II est à remarquer qu'aucune de ces méthodes ne permet d'insérer à l'intérieur d'une entaille pré-existante une composition destinée 5 à protéger cette entaille, puisque ces méthodes visent spécifiquement à
empêcher un agent chimique de se disperser ailleurs que dans la sève.
OBJETS DE L'INVENTION
La présente invention a donc pour objet de proposer un substitut à la paraformaldéhyde en acériculture ne présentant pas les effets secondaires de la paraformaldéhyde et étant essentiellement inoffensif pour les tissus de l'arbre.
La présente invention a aussi pour objet de proposer une nouvelle composition ainsi qu'une méthode d'utilisation pour traiter les entailles d'arbres. Cette utilisation vise plus particulièrement les arbres cultivés dans le but d'en récolter la sève, tels que les érables à sucre et les bouleaux. La méthode peut impliquer l'utilisation d'une matrice absorbante et déformable telle qu'une éponge.
Un autre objet de l'invention est de proposer une nouvelle composition permettant de ralentir le processus de colmatage des entailles des érables à sucre causé par la croissance de micro-organismes susceptibles d'infecter les entailles d'arbres.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention réside en une composition pour contrôler la croissance de micro-organismes susceptibles d'infecter une entaille d'arbre, tel qu'un érable à sucre ou un bouleau, ou la sève récoltée. La composition inventive présente des activités antibactérienne et antifongique sans affecter les tissus de l'arbre ou la sève récoltée suite à l'entaillage de

6 l'arbre. Cette composition n'affecte pas les composantes inhérentes de la sève.
Dans une incorporation préférée, la présente invention divulgue une composition comprenant au moins deux aminosides, tel que la streptomycine agricole, la kasugamycine et leurs dérivés, ladite composition comprenant de 3x10'2M à 3x10~M de streptomycine agricole ou ses dérivés et de 3x10'2M à 3x10-6M de kasugamycine ou ses dérivés. Cette composition peut être appliquée sous forme liquide ou solide au niveau de l'entaille, de la sève et des tubulures et récipients utilisés pour recueillir et véhiculer la sève.
La présente invention réside aussi en une méthode de contrôle de la croissance de micro-organismes susceptibles d'infecter les entailles d'arbres ou la sève récoltée et comprend la préparation de la composition sous forme liquide ou solide, tel qu'en comprimé, et son application à
l'entaille d'arbre. La forme liquide peut ëtre contenue dans une matrice absorbante et déformable, telle qu'une éponge, laquelle est ensuite insérée dans l'entaille d'arbre. Cette éponge est ensuite simplement retirée à l'aide d'une pince à la fin de l'écoulement de la sève. Dans un autre mode avantageux, la forme liquide est pulvérisée.
Suivant un autre mode de réalisation de la présente invention, cette composition est appliquée dans les tubulures et les récipients servant à
recueillir et véhiculer la sève.
DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1 illustre schématiquement l'ampleur de la contamination microbienne, de l'intérieur des tubulures utilisées pour recueillir la sève lors de l'expérience sur le terrain;
La Figure 2 est un schéma illustrant la contamination microbienne des tubulures correspondant aux lignes expérimentales 1,2,5, 10, 11 et 14 en fonction du temps;

La Figure 3 illustre schématiquement la contamination microbienne moyenne des entailles des lignes expérimentales 1, 2, 5, 10, 11 et 14 durant la saison des sucres de 1996;
La Figure 4 représente graphiquement la contamination microbienne moyenne présente aux entailles des lignes 1, 2, 5 et 11; et La Figure 5 exprime la croissance des diverses cultures microbiennes exposées à trois concentrations différentes de streptomycine agricole et/ou de kasugamycine, à leur température idéale de croissance.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
II est à noter que °micro-organisme" signifie ici tout micro-organisme susceptible d'infecter l'entaille d'un arbre et la sève récoltée suite à l'entaillage de l'arbre. De même, "entaille" signifie enlever une partie de l'écorce dans le but, par exemple, de permettre à la sève de s'écouler, ou de faire des boutures. Les inventeurs, oeuvrant dans le domaine acéricole, sont particulièrement concernés par le problème de la croissance de micro-organismes au niveau des entailles des érables à sucre, lesquels peuvent également infecter la sève récoltée suite à l'entaillage de l'arbre.
Les expériences relatées plus bas démontrent l'effet avantageux de l'application d'une composition selon un mode de la présente invention sur les entailles des érables à sucre.

Afin de comparer l'activité antibactérienne de certains composés sur la croissance de différentes souches du genre Pseudomonas, le principal micro-organisme responsable du processus de colmatage, les inventeurs ont procédé à une série d'expériences en laboratoire utilisant comme milieu de culture un bouillon nutritif contenant 8 g/L de peptone/extrait de boeuf. Les souches bactériennes utilisées sont les suivantes:
Pseudomonas aeroginus (ATCC No. 27853) Pseudomonas sp. (ATCC No. 12120) Pseudomonas saccharophyla (ATCC No. 15946) La comparaison s'est effectuée entre les composés suivants:
1. Streptomycine agricole C2,H39N,0,2 2. Hydroxyde de cuivreCu(OH)z 3. Meltatox""~ C~H39NO3 4. Formaldhyde 37% CH20 5. Benzoate de sodium C,HSNa02 6. Gramine C"H"NZ

7. Hordenine C,H,SNO

8. Bupirimate"''~ C,3H2,N,O3

9. Ethirimol""~ C"H,9N30

10. Dimethirimol""~ C"H,9N30 Chaque souche bactérienne a d'abord été incubée à 31 °C dans 40 ml de milieu de culture durant 24 heures à l'aide d'un bain agitateur avec contrôle de la température. 100 ~cl de chaque souche bactérienne fût ensuite incubé dans 3 ml de milieu de culture en présence de 100 ~cl de chaque composé à différentes concentrations. Les mesures d'absorbante ont été
prises à l'aide d'un spectrophotomètre visible Spectronic""~ ajusté à 490 nm et calibré à l'aide d'un blanc contenant 3 ml de milieu de culture, la concentration du composé correspondant et 100 ~cl d'eau distillée. Chaque échantillon a été dupliqué et chaque expérience répétée trois fois, les résultats exprimant la moyenne des trois répétitions.
Une première expérience consistait à comparer l'activité
antibactérienne sur la croissance de Pseudomonas aeroginus des dix composés mentionnés ci-dessus à des concentrations de 300 ~cM, 150 ~cM, 80 ~cM, 60 ~cM et 30 uM suite à une incubation de 24 heures à 31 °C.
L'absorbante a ensuite été mesurée à 490 nm, une plus faible mesure d'absorbante indiquant une plus faible opacité de la solution et, par conséquent, une plus faible concentration bactérienne. En d'autres mots, plus la valeur d'absorbante est faible, moins il y a de bactéries. Les résultats obtenus sont illustrés au Tableau 1.

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11 Les résultats présentés au Tableau 1 illustrent clairement l'efficacité antibactérienne supérieure de la streptomycine agricole. La streptomycine est classée parmi les aminosides, ou aminoglucosides. Ces composés, qui contiennent un noyau hexose, ou aminocyclitol, relié par lien glycosidique à au moins deux sucres aminés, interfèrent avec la synthèse protéique des organismes procaryotes qui y sont susceptibles. De façon surprenante, l'activité antibactérienne de la formaldéhyde est moins performante que celle de la streptomycine agricole, comme d'ailleurs celle de l'hydroxyde de cuivre, du Meltatox""~, de l'hordenine et de la gramine, et ce indépendamment de la concentration utilisée. En ce qui a trait au benzoate de sodium, bien qu'il semble moins actif, son activité
antibactérienne est quand même significative.
Cette première expérience a ensuite été reprise avec la streptomycine agricole, la formaldéhyde à 37%, l'hydroxyde de cuivre et la gramine à une concentration unique de 3,0 x 10~ M. Les résultats obtenus sont représentés au Tableau 2.

A,~ d'une solution comprenant 100 u1 de Pseudomonas aeroginus en présence de 300 NM des composés retenus Streptomycine agricole 0.05 Formaldhyde 37% 0.13 Hydroxyde de cuivre 1.03 Gramine 1.15 Tmoin 1.61 Ces résultats illustrent plus précisément la supériorité d'un aminoside tel que la streptomycine agricole en termes d'activité

2~92~~~

12 antibactérienne puisque cette dernière est deux fois plus efficace que la formaldéhyde.
Les cinq produits qui se sont révélés les plus efficaces lors de la première expérience, soit la streptomycine agricole, l'hydroxyde de cuivre, la gramine, la formaldéhyde et le Meltatox""~, ont été retenus en vue d'évaluer leur activité antibactérienne à une concentration de 3,3x10 M, sur trois souches différentes de Pseudomonas, soit Pseudomonas aeroginus, Pseudomonas sp. et Pseudomonas saccharophyla. Le Meltatox""~ et la gramine ont été mélangés au benzoate de sodium afin de voir si leur activité
antibactérienne n'en serait pas augmentée. Afin de vérifier l'effet de la température sur l'activité de ces différents composés envers la croissance microbienne, chaque souche a été incubée durant 24 heures à trois températures différentes, soit 15°C, 20°C et 31 °C. Les résultats obtenus sont illustrés au Tableau 3.

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14 Ces résultats démontrent clairement que la streptomycine reste très efficace et présente une activité antibactérienne nettement supérieure à celle des autres composés évalués, et ce indépendamment de la souche bactérienne exposée et de la température d'incubation. L'efficacité
antibactérienne de l'hydroxyde de cuivre diffère selon les souches bactériennes exposées. Ainsi, il agit de façon plus marquée sur Pseudomonas sacchorophyla et il semble que son efficacité envers la croissance de cette souche soit meilleure à haute température. Quant au mélange gramine-benzoate, il s'avère moins efficace contre la croissance de ces souches bactériennes.
La comparaison de ces résultats à ceux obtenus à l'aide de la formaldéhyde est surprenante. En effet, la formaldéhyde présente des résultats nettement inférieurs à ceux obtenus avec la streptomycine agricole.
Son activité antibactérienne est de loin inférieure à celle de la streptomycine agricole, particulièrement en ce qui a trait à Pseudomonas aeroginus et Pseudomonas sp. II est également à remarquer que la formaldéhyde ne présente plus aucune activité antibactérienne contre la croissance de ces souches à 31 °C. Le mélange Meltatox"'~-benzoate présente une activité
antibactérienne seulement suite à l'exposition de la souche saccharophyla au mélange. En ce qui a trait à la température, elle n'affecte pratiquement pas son efFcacité.
L'activité antibactérienne d'une composition comprenant la streptomycine agricole, l'hydroxyde de cuivre et le benzoate de sodium présents en quantités équimolaires a par la suite été évaluée à l'aide d'une étude de cinétique de croissance de trois souches bactériennes. Trois concentrations différentes de la compos~ion ont été testées, soit 3,3x10'3 M, 3,3x10 M et 3,3x10~5M. La cinétique de croissance s'est effectuée sur 144 heures à 20°C et les lectures de densité optique ont été prises à
chaque 48 heures, soit à t=48 heures, 96 heures et 144 heures. Après 96 heures, les ~~192~~~
résultats des différents échantillons ont été validés par ajout connu de 100 ~cl de bactéries. Les résultats obtenus sont illustrés au Tableau 4.

A,~ de trois solutions comprenant des souches différentes de Pseudomonas exposées à la composition testée Pseudomonasl aeroginus sp. saccharophyla concentration 48 hres 3,3 x 10-3 M 0,0000 0,0000 0,0000 3,3 x 10~ M 0,0000 0,0000 0,0250 3, 3 x 10~ M 0,1450 0, 3600 0, 5150 tmoin 1,0200 0,6500 0,1325 96 hres 3,3 x 103 M 0,0000 0,0000 0,1050 3, 3 x 10~' M 0, 0000 0, 0000 0, 0400 3,3 x 10~ M 0,1900 1,7400 0,6350 tmoin 1,2250 0,7150 1,8500 144 h 3, 3 x 10'3 M 0, 0000 0, 0000 0, 0000 res 3,3 x 10'' M 0,5950 0,0150 0,1000 3, 3 x 10-5 M 0, 8100 0, 3600 1,1600 tmoin 1,3500 0,9050 1,3700 Le choix judicieux des composés de la composition inventive lui confère plusieurs avantages, soit une grande efficacité, tant contre la croissance des bactéries que des champignons microscopiques, par la streptomycine agricole, des propriétés antifongiques supplémentaires apportées par l'hydroxyde de cuivre et des propriétés bactériostatiques par le benzoate de sodium. Les résultats obtenus démontrent clairement l'efficacité de la composition à une concentration de 3,3 x10'" M, et ce durant six jours consécutifs, malgré le fait qu'il y ait eu ajout de bactéries au quatrième jour.
Les trois souches bactériennes ont finalement été exposées à
trois concentrations différentes de la composition, soit 3,3x10-3 M, 3,3x10° M

2~9~~~
1s et 3,3x10'5 M, et incubées dans l'eau d'érable durant 48 heures à 31 °C. Le spectrophotomètre a été calibré avec 3 ml d'eau d'érable, 100 ~cl du mélange à la concentration correspondante et 100 ~cl d'eau distillée. Les résultats de l'expérience sont illustrés au tableau 5.

A4~ démontrant l'effet de la composition inventive sur la croissance de trois souches de Pseudomonas incubées dans l'eau d'érable Pseudomonas 3,3x103 M 3,3x10 M 3,3x10 M Tmoin aeroginus 0 0 0,15 0,18 sp. 0 0 0,24 0,27 saccharophyla0 0 0, 34 0, 33 Les résultats exprimés ci-dessus illustrent clairement l'absence totale de croissance de toutes les souches bactériennes exposées à une concentration de 3,3x10 M de la composition. On constate cependant une activité antibactérienne plus faible lors d'une diminution de la concentration à 3,3x10-5 M.
CONCLUSION
De façon surprenante, il a été découvert que l'activité
antibactérienne d'un mélange de plusieurs de ces composés était supérieure à celle obtenue à l'aide de chacun des composés pris seuls. II s'agit donc d'une découverte importante qui confère à la composition inventive une efficacité inégalée dans l'art antérieur ainsi qu'un très large spectre.
Les résultats des essais in vitro démontrent que l'activité
antibactérienne de la streptomycine agricole sur les micro-organismes 21921 ~~
pouvant affecter les entailles d'arbres et la sève récoltée est supérieure à
celle de la formaldéhyde à plusieurs niveaux. En effet, il a été démontré que la streptomycine agricole présente un spectre d'activité, envers les différentes souches de Pseudomonas, correspondant aux besoins d'une exploitation acéricole et ce, sur une échelle de température plus vaste que celle de la formaldéhyde.

L'efficacité de cette composition fut évaluée en fonction de posologies et de modes d'application variés. Diverses concentrations (Q) de la composition comprenant la streptomycine agricole , l'hydroxyde de cuivre et le benzoate de sodium dans des proportions équimolaires ont d'abord été
préparées sous forme liquide et sous forme solide, pressées en comprimés dans un moule à pression de 5 tonnes équivalant à 875 psi. Les préparations testées sont les suivantes:
Q, = 25 mg de composition + 400 mg CaC03 + 325 mg Ca(OH)2;
QZ = 100 mg de composition + 650 mg CaC03;
Q3 = 250 mg de composition + 500 mg CaC03;
Q, = 500 mg de composition + 250 mg CaC03;
QS = 750 mg de composition;
Qs = 250 mg de composition sans Cu(OH)2 + 500 mg CaC03;
Q, = 25 mg composition sans Cu(OH)2+ 400 mg CaC03+ 325 mg Ca(OH)2 Une concentration de 0,05 M du mélange fut ensuite diluée dans une solution comprenant 80% d'eau et 20% d'éthanol à 70% non dénaturé.
L'étude sur le terrain a eu lieu du 19 février 1996 au 19 avril 1996 sur le site de l'érablière appartenant à Gestion Cadapp Inc. et située dans le rang des Chutes à Ham-Nord, Québec. Ä cet effet, on a utilisé 140 érables à sucre d'un diamètre moyen de 41,6 cm répartis sur 14 lignes comprenant chacune 10 entailles, chaque arbre étant équipé d'un 2192~~~

chalumeau en nylon et d'une chute de 5/16 en polyuréthanne. Chaque ligne fut dupliquée et soumise à l'action d'un seul produit. Les traitements se répartissent selon les lignes suivantes:
1. témoin 2. 250 mg de formaldéhyde en comprimé
3. 2 ml d'éthanol 70% non dénaturé
4. 1 ml de composition sous forme liquide 5. composition sous forme liquide avec éponge 6. composition sous forme liquide et comprimé Q, (25 mg) 7. comprim Q, (25 mg) 8. comprim QZ (100 mg) 9. comprim Q3 (250 mg) 10. comprim Q4 (500 mg) 11. comprim QS (750 mg) 12. comprim Qg (25 mg sans Cu(OH)~

13. comprim Q, (250 mg sans Cu(OH)~

14, ponge seule (rsultat valid par ajout connu le 328 jour) L'entaillage a eu lieu le 19 fvrier 1996. Les produits sous forme de comprims taient insrs dans (entaille avant l'installation du chalumeau et la forme liquide était vaporisée dans (entaille. Pour les lignes 5 et 14, une éponge d'un diamètre de 1 cm et d'une longueur de 5 cm imbibée de la forme liquide était insérée dans l'entaille. L'échantillonnage a eu lieu du 11 mars au 19 avril 1996; l'expérience a donc duré 40 jours. A l'aide de 2 500 pieds de tubulures de 5/16 en polyéthylène, 21 collectes à la tubulure ont été
effectuées, soit les jours 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 16, 19, 21, 24, 26, 30, 32, 34 et 40 et neuf collectes à (entaille ont eu lieu, soit les jours 18, 24, 26, 30, 32, 34, 36, 38 et 40. La récolte d'échantillonnage d'eau d'érable à
la fin de la tubulure de chaque ligne a eu lieu comme suit: 1 ml d'eau d'érable était recueilli dans une éprouvette stérile contenant 3 ml de milieu z192~

de culture. Suite à leur incubation durant 24 heures dans un bain agitateur avec contrôle de température à 31 °C, fabsorbance a été mesurée à 490 nm à l'aide d'un spectrophotomètre visible Spectronic-70""~ calibré avec un blanc comprenant 3 ml de milieu de culture et 1 ml d'eau distillée. Les prélèvements ont été effectués sur 5 entailles par ligne et les résultats expriment la moyenne de ces cinq entailles. La technique de prélèvement est la suivante: un papier Whatman""~ stérile de 1 cm de diamètre était introduit à l'intérieur de l'entaille, à environ 1,5 cm de profondeur, à
l'aide d'une pince à sourcils stérile. Le papier saturé en eau d'érable était ensuite retiré et inséré dans une éprouvette stérile contenant 3 ml de milieu de culture. L'éprouvette était ensuite incubée durant 24 heures à 31 °C.
Les lectures en densité optique ont été prises à l'aide d'un spectrophotomètre ajusté à 490 nm et calibré à l'aide d'un blanc composé de 3 ml de milieu de culture et de 1 ml d'eau distillée. Chaque ligne était équipée d'une chaudière de 25L en plastique. Le débit de chaque ligne était régulièrement mesuré.
Un évaporateur multi-compartimentai fut utilisé, permettant ainsi que la récolte de chaque ligne soit bouillie séparément (les 14 compartiments sont indépendants) en fonction des jours et des lignes afin de pouvoir doser les résidus du produit en fonction du temps et des différentes concentrations.
Les résultats obtenus sont exposés au Tableau 6.

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2192~~~p La Figure 1 illustre graphiquement la contamination microbienne moyenne affectant les tubulures des lignes expérimentales durant l'expérience, comparativement à la ligne 1 témoin. Les lignes 2, 5, 10 et 11 présentent les meilleurs résultats. Les comprimés de 500 mg et 750 mg et la forme liquide de la composition avec éponge sont aussi performants que la formaldéhyde. L'utilisation de la composition inventive en industrie est donc très avantageuse par rapport à l'utilisation de la formaldéhyde, puisque l'aminoside compris dans la composition affecte la synthèse protéique des organismes procaryotes susceptibles sans affecter les tissus de l'arbre, contrairement à la formaldéhyde, qui agit sur les membranes de façon non-spécifique et tue les cellules composant les tissus de l'arbre.
Les écarts types élevés de chaque ligne découlent de la géométrie non rectiligne de la tubulure. En effet, lorsque l'écoulement de la sève est plus faible, l'eau stagne dans les dépressions de la tubulure et fermente suite à son exposition au soleil. Par la suite, lorsque le débit d'écoulement de la sève augmente, l'eau d'érable lessive les bactéries localisées dans l'entaille vers la tubulure. Ainsi, en se référant au Tableau 7, on note qu'aux jours 15, 16 et 21, une forte augmentation de la croissance des micro-organismes coïncide avec les plus grosses coulées de la saison 1996. Une application de la composition au niveau des tubulures de même qu'au niveau des récipients utilisés pour recueillir et récolter la sève permet donc le contrôle de la croissance microbienne à ces endroits particuliers.

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~~s~4~o w 23 La Figure 2 met particulièrement en parallèle les tubulures de la ligne témoin (T1) et celle de la ligne témoin avec éponge (T14). La contamination plus élevée de T14 pourrait s'expliquer par le fait que l'éponge peut servir de point d'encrage aux microorganismes. Cependant, lorsque T14 est aspergé de 1 ml de la composition au 32e jour, on observe une baisse instantanée de la contamination. Cet effet semble par contre de courte durée. Ces résultats indiquent clairement l'importance de traiter les entailles avant le début de la coulée. En effet, une fois l'entaille colonisée par les micro-organismes, il est d'autant plus difficile de l'aseptiser par la suite.
Afin de valider les résultats obtenus aux tubulures, des prélèvements ont aussi été effectués dans l'entaille. Les traitements 1, 2, 5, 10, 11 et 14 ont été échantillonnés entre le 18e et le 40e jour.

Résultats ~A490~ aux entailles en fonction du temps T ~ ~ E1 ~ E2 I E5 ~ E10 I E11 I E14 Jrs 6 13 0.782 0.050 0.071 0.682 0.071 0.616 16 1.204 0.075 0.072 0.308 0.080 1.253 6 17 1.021 0.084 0.036 0.503 0.088 0.113 7 18 0.993 0.137 0.134 0.296 0.164 0.873 16 19 0.977 0.104 0.105 0.684 0.108 0.047 9 20 1.149 0.226 0.197 0.293 0.345 0.788 12 21 0.631 0.182 0.231 0.764 0.239 0.228 13 22 0.988 0.502 0.167 0.339 0.502 0.534 16 23 1.549 0.336 0.408 0.613 0.353 0.306 AVG 1.033 0.188 0.158 0.498 0.217 0.642 STD 0.245 0.139 0.107 0.181 0.144 0.385 ~~9~~~0 La Figure 3 illustre graphiquement ces résultats. On constate que les traitements E5 (forme liquide avec éponge) et E11 (comprimé 750 mg) présentent des activités antibactériennes comparables à celle de la formaldéhyde (E2). Une contamination de E14 (éponge) inférieure à celle de E1 (témoin) est attribuable à la vaporisation de la composition sous forme liquide au 328 jour.
La Figure 4 représente graphiquement la contamination de l'entaille en fonction du temps pour les 6 traitements étudiés. Les résultats attribuables à L2 (paraformaldéhyde), L5 (forme liquide avec éponge) et L11 (comprimé 750 mg) sont significativement différents de ceux du témoin (L1).
On y constate une vitesse de croissance microbienne beaucoup plus faible que chez le témoin. Cette figure compare également les témoins L1 et L14 (éponge). La contamination de l'entaille est sensiblement la même jusqu'au 328 jour où L14 est vaporisé de la composition sous forme liquide. On constate alors une diminution instantanée de la contamination bactérienne, identique à celle observée dans les tubulures.
CONCLUSION
Ces résultats confirment qu'une composition comprenant un aminoside tel que la streptomycine agricole, l'hydroxyde de cuivre et le benzoate de sodium, sous forme liquide, appliqué à l'aide d'une éponge, ou sous forme de comprimé, avec le carbonate de calcium comme adjuvant, est efficace dans le contrôle de la croissance microbienne dans l'entaille des érables à sucre. L'utilisation de cette composition permettra de contrôler cette contamination sans affecter les tissus de l'arbre, contrairement à la formaldéhyde.

2192~~~

La kasugamycine, utilisée pour contrôler Pseudomonas sur les kiwis, est, comme la streptomycine agricole, un aminoside qui présente également des propriétés antifongiques. De plus, la structure de la kasugamycine indique qu'elle formera des métabolites non toxiques lors de la transformation de la sève en sirop. L'efficacité de la kasugamycine et de la streptomycine agricole dans le contrôle de la prolifération de micro-organismes dans les entailles d'érables à sucre fût donc évaluée sur trois souches ATCC de Pseudomonas aeroginus, Pseudomonas sp. et Pseudomonas saccharophila et une culture de souches sauvages prélevées dans des entailles au printemps de 1996. Cette culture renferme donc, en plus des micro-organismes du genre Pseudomonas, des champignons microscopiques et des moisissures. Des concentrations de 3,2X10'3 M, 3,2X10" M et 3,2X10'5 M de kasugamycine et de streptomycine ont été
dissoutes dans un tampon acétate 50mM à pH=6.5. 3mL de bouillon de culture, 100 ~cL de bactéries et 100 ~cL de diverses concentrations de chaque aminoside fût incubé dans une éprouvette stérile durant 24 heures, à
22°C
et 31 °C. Le synergisme des aminosides a été déterminé en substituant le 100 ~L d'aminoside par 50 ,uL de chacun d'eux. L'incubation à 31 °C et à
22°C a duré 24 heures. II est à noter que 31 °C est la température idéale pour la croissance des trois souches commerciales. On ignore la température idéale pour la croissance de la culture de souches sauvages mais on observe qu'elle se reproduit rapidement à 22°C et même à
10°C.
La croissance des micro-organismes a été déterminée en mesurant la densité optique à 490 nm. Les résultats obtenus, présentés à la figure 5, sont exprimés à l'aide du ratio de l'expérimental sur le témoin, lequel ne contient pas d'aminoside, et expriment les moyennes de deux expériences effectuées en duplicata ainsi que l'écart type.

En se référant à la Figure 5, on peut constater qu'à 31 °C et à la concentration la plus faible, soit 3,2X10-3 M, la streptomycine agricole est plus efficace que la kasugamycine pour contrôler la croissance des Pseudomonas d'origine commerciale. En ce qui a trait à la culture comprenant les souches sauvages, les champignons microscopiques et les moisissures, l'activité de la kasugamycine est nettement supérieure à celle de la streptomycine agricole. De plus, la synergie des ingrédients découverte a été confirmée lors de l'incorporation des deux aminosides dans la même composition. Les résultats obtenus sont en effet nettement supérieurs à ceux obtenus à l'aide des aminosides utilisés séparément. La présence simultanée des deux aminosides à une concentration aussi faible que 1,6X10-3 M est nettement plus efficace que chacun des aminosides utilisés séparément, même à une concentration dix fois plus élevée.
CONCLUSION
Par leur effet synergique, l'incorporation de différents aminosides dans une même composition permet l'obtention de résultats nettement supérieurs aux mélanges évalués jusqu'à maintenant et à ceux de l'art antérieur. Les résultats obtenus justifient donc leur utilisation en sylviculture.
II va de soi que la présente invention fût décrite à titre purement indicatif et qu'elle peut recevoir plusieurs autres aménagements et variantes sans pour autant dépasser le cadre de la présente invention tel que délimité
par les revendications qui suivent.

Claims

Les réalisations au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme suit:

1. Composition pour contrôler la croissance de micro-organismes capables d'infecter une entaille d'arbre, ladite composition ayant des activités antibactériennes et antifongiques sans toutefois endommager les tissus dudit arbre, ladite composition comprenant de 3×10-2M à 3×10-6M de streptomycine agricole ou ses dérivés et de 3×10-2M à 3×10-6M de kasugamycine ou ses dérivés.

2. Composition pour contrôler la croissance de micro-organismes capables d'infecter une entaille d'érable à sucre, ladite composition ayant des activités antibactériennes sans toutefois endommager les tissus dudit arbre, ladite composition comprenant de la streptomycine agricole ou ses dérivés, dans une concentration de 3×10-2M à 3×10-6M, de l'hydroxyde de cuivre et du benzoate de sodium.

3. Composition selon la revendication 1 ou 2, incorporée dans un comprimé comprenant du carbonate de calcium comme adjuvant et apte à
être placé dans l'entaille d'un arbre avant la pose d'un chalumeau de récolte de sève.

4. Composition selon la revendication 1 ou 2, incorporée dans un liquide apte à être pulvérisé dans l'entaille d'un arbre avant la pose d'un chalumeau de récolte de sève.

5. Une matrice déformable et absorbante imbibée de la composition, selon la revendication 1 ou 2, ladite matrice étant apte à être introduite dans une entaille d'arbre avant l'installation d'un chalumeau suite à l'entaillage afin de récolter sa sève.

6. La matrice de la revendication 5 dans laquelle la matrice est une éponge.

7. Utilisation d'une composition pour contrôler la croissance de bactéries de type pseudomonas capables d'infecter une entaille d'érable à sucre ou capables de proliférer et de colmater une tubulure de récolte de sève dudit érable, ladite composition ayant des activités antibactériennes sans toutefois endommager les tissus dudit arbre, ladite composition comprenant de 3×10-2M à 3×10-6M de streptomycine agricole ou ses dérivés.

8. Utilisation d'une composition pour contrôler la croissance de champignons capables d'infecter une entaille d'érable à sucre, ladite composition ayant des activités antibactériennes sans toutefois endommager les tissus dudit arbre, ladite composition comprenant de 3×10-2M à
3×10-6M
de kasugamycine ou ses dérivés.

9. Utilisation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la composition est incorporée dans un comprimé comprenant du carbonate de calcium comme adjuvant et apte à être placé dans l'entaille d'un arbre avant la pose d'un chalumeau de récolte de sève.

10. Utilisation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la composition est incorporée dans un liquide apte à être pulvérisé dans l'entaille d'un arbre avant la pose d'un chalumeau de récolte de sève.

11. Une matrice déformable et absorbante imbibée de la composition telle que définie dans la revendication 7 ou 8, ladite matrice étant apte à être introduite dans une entaille d'arbre avant l'installation d'un chalumeau suite à
l'entaillage afin de récolter sa sève.

12. La matrice de la revendication 11 dans laquelle la matrice est une éponge.