Les trichomes glandulaire sont des structures microscopiques qui se trouvent sur la surface des plantes, en particulier celles qui produisent des substances aromatiques ou résineuses. Le mot trichome vient du grec trikhōma, qui signifie "poil". Les trichomes glandulaire sont donc des sortes de poils qui sécrètent des composés chimiques.

Les trichomes glandulaire sont très importants pour les plantes, car ils leur permettent de se protéger contre les insectes, les herbivores, les champignons, les rayons UV ou la déshydratation. Ils peuvent aussi attirer les pollinisateurs ou dissuader les prédateurs. Les trichomes glandulaire sont également très intéressants pour les humains, car ils contiennent souvent des principes actifs qui ont des effets médicinaux, alimentaires ou récréatifs.

Par exemple, les trichomes glandulaire sont très présents sur le cannabis (comme les trichomes non glandulaires), la plante qui produit le chanvre et la marijuana. Les trichomes glandulaire du cannabis sont responsables de la production des cannabinoïdes, comme le THC ou le CBD, qui sont les molécules qui provoquent les effets psychoactifs ou thérapeutiques du cannabis. Les trichomes glandulaire du cannabis sont aussi à l'origine des terpènes, qui sont les composés aromatiques qui donnent au cannabis ses différentes odeurs et saveurs.

Les trichomes glandulaire du cannabis se présentent sous différentes formes et tailles, selon la variété de la plante, son stade de développement ou son environnement. On distingue généralement trois types de trichomes glandulaire du cannabis :

  • Les trichomes bulbuleux : ce sont les plus petits et les plus nombreux. Ils mesurent environ 10 à 15 micromètres et ont une forme sphérique. Ils ne contiennent pas beaucoup de cannabinoïdes ou de terpènes, mais ils contribuent à la protection de la plante.
  • Les trichomes capités-sessiles : ce sont des trichomes plus grands et plus visibles. Ils mesurent environ 25 à 100 micromètres et ont une forme de champignon avec une tête et un pied. Ils contiennent plus de cannabinoïdes et de terpènes que les trichomes bulbuleux, mais moins que les trichomes capités-pédicellés.
  • Les trichomes capités-pédicellés : ce sont les plus gros et les plus recherchés. Ils mesurent entre 50 et 500 micromètres et ont une forme de champignon avec une tête et un long pied. Ils contiennent le plus de cannabinoïdes et de terpènes, et sont donc responsables de la puissance et du goût du cannabis.

Les trichomes glandulaire du cannabis changent de couleur au fur et à mesure que la plante mûrit. Au début, ils sont transparents ou blancs, puis ils deviennent ambrés ou bruns quand ils atteignent leur pic de production de cannabinoïdes et de terpènes. La couleur des trichomes est donc un indicateur du moment optimal pour récolter le cannabis.

Les trichomes glandulaire du cannabis peuvent être extraits de la plante pour obtenir des produits concentrés en cannabinoïdes et en terpènes, comme le haschisch, l'huile de CBD ou le shatter. Ces produits offrent des effets plus intenses et plus durables que le cannabis sous forme de fleurs ou de feuilles.

Les trichomes glandulaire sont donc des éléments essentiels pour comprendre le fonctionnement et l'intérêt du cannabis, mais aussi d'autres plantes qui possèdent ces structures remarquables. Les trichomes glandulaire sont un exemple fascinant de l'adaptation des plantes à leur environnement et de leur interaction avec les animaux.

Fonctions des trichomes glandulaires

Défense contre les herbivores

Les trichomes sont de fines excroissances ou appendices chez les plantes qui peuvent avoir un rôle de défense contre les herbivores. Parmi les différents types de trichomes, les trichomes glandulaires sont ceux qui ont des cellules sécrétoires capables de produire et de libérer des substances chimiques répulsives ou toxiques pour les animaux qui tentent de consommer la plante. Ces substances peuvent être des terpènes, des composés phénoliques, des alcaloïdes ou d'autres métabolites secondaires qui influencent le comportement, la croissance ou la survie des herbivores. Par exemple, le sumac grimpant produit de l'urushiol, une toxine qui provoque une éruption cutanée allergique chez l'homme. La digitale produit des glycosides cardiaques et stéroïdiens qui sont mortels en cas d'ingestion. Les trichomes glandulaires peuvent aussi avoir une action physique en empalant ou en collant certains insectes phytophages grâce à leur forme crochue ou à leur sécrétion visqueuse. Par exemple, le bourgeon et la tige d'un Stylidium sp. montrent des trichomes qui peuvent attraper et tuer des insectes. Les trichomes glandulaires sont donc des structures importantes pour la défense des plantes contre les herbivores, car ils leur permettent de réduire les dommages causés par ces derniers et d'améliorer leur survie et leur reproduction.

Protection contre les rayons UV

Ces cellules produisent des substances chimiques qui peuvent avoir des fonctions variées, notamment la protection contre les rayons UV. Les trichomes glandulaires sont souvent présents sur les plantes qui vivent dans des environnements exposés au soleil, comme le cannabis. 

Les trichomes glandulaires du cannabis contiennent des cannabinoïdes, des terpènes et des flavonoïdes, qui sont responsables des effets médicinaux et récréatifs de la plante. Ces composés ont aussi un rôle de défense contre les herbivores, les insectes, les champignons et les bactéries. Mais ils ont également une fonction de protection contre les rayons UV, qui peuvent endommager l'ADN et provoquer des mutations génétiques. 

Les trichomes glandulaires du cannabis réduisent l'effet chauffant provoqué par la lumière du soleil en liant les rayons UV et en agissant comme un écran solaire naturel. Ainsi, ils protègent les bourgeons en croissance et préservent la qualité et la quantité des cannabinoïdes. Les trichomes glandulaires du cannabis sont donc essentiels pour la survie et l'adaptation de la plante à son environnement .

Réduction de l'évapotranspiration

Les trichomes glandulaires ont des cellules sécrétoires qui produisent des substances chimiques, comme des terpènes, des phénols ou des alcaloïdes. Ces substances peuvent avoir un rôle défensif contre les herbivores, les insectes ou les pathogènes, mais aussi un rôle attractif pour les pollinisateurs ou les symbiotes.

Ils peuvent aussi avoir une fonction de réduction de l'évapotranspiration, c'est-à-dire la perte d'eau par évaporation du sol et transpiration des plantes. L'évapotranspiration dépend de plusieurs facteurs, comme l'énergie solaire disponible, le gradient d'humidité de l'air, le vent, la disponibilité en eau du sol et les caractéristiques de la végétation. Les trichomes glandulaires peuvent influencer certains de ces facteurs de la manière suivante :

  • Ils peuvent réduire l'énergie solaire reçue par la surface foliaire en réfléchissant une partie du rayonnement. Cela diminue la température des feuilles et donc le gradient thermique entre les feuilles et l'air ambiant.
  • Ils peuvent augmenter la résistance à la diffusion de la vapeur d'eau entre les stomates et l'air en créant une couche d'air plus humide autour des feuilles. Cela diminue le gradient d'humidité entre les feuilles et l'air ambiant.
  • Ils peuvent limiter la perte d'eau par le sol en formant une couche protectrice qui empêche l'évaporation directe. Cela augmente la disponibilité en eau du sol pour les plantes.

Ainsi, les trichomes glandulaires peuvent contribuer à l'adaptation des plantes à des conditions climatiques sèches ou chaudes en limitant leur consommation d'eau et en préservant leur état hydrique.

Recherches récentes sur les trichomes glandulaires

Étude de l'université de Tel-Aviv (2022)

Cette étude, publiée par l'équipe du Professeur Dina Raveh, a révélé que les trichomes glandulaires jouent un rôle clé dans la résistance des plantes à la sécheresse. Les chercheurs ont démontré que les trichomes glandulaires aident les plantes à mieux retenir l'eau et à résister aux conditions arides.

Recherche de l'université de Californie (2021)

Dans cette étude, menée par le Professeur Paul G. Falkowski, les chercheurs ont découvert que les trichomes glandulaires protègent les plantes des insectes herbivores en produisant des composés chimiques répulsifs.

Pratiques dans l'étude des trichomes glandulaires

A. Utilisation de la microscopie électronique à balayage (MEB)

L'utilisation de la microscopie électronique à balayage (MEB) pour les trichomes glandulaires est une technique qui permet d'observer la morphologie et la distribution de ces structures végétales spécialisées. Les trichomes glandulaires sont des poils qui sécrètent des substances chimiques, comme des huiles essentielles, des résines ou des toxines, qui peuvent avoir des fonctions écologiques ou médicinales. La MEB est basée sur le principe des interactions électrons-matière : un faisceau d'électrons balaye la surface de l'échantillon et provoque l'émission d'électrons secondaires, qui sont détectés et convertis en un signal électrique. Ce signal permet de reconstruire une image en trois dimensions de la surface, avec une résolution de l'ordre du nanomètre. La MEB nécessite une préparation spécifique de l'échantillon, qui doit être déshydraté, fixé et rendu conducteur. La MEB offre plusieurs avantages pour l'étude des trichomes glandulaires : elle permet de visualiser leur forme, leur taille, leur densité et leur orientation sur la surface foliaire ; elle permet également de détecter la présence et la localisation de substances chimiques dans les trichomes grâce à des techniques couplées, comme la microanalyse par dispersion d'énergie (EDS) ou la spectroscopie par perte d'énergie (EELS). La MEB est donc un outil précieux pour comprendre le rôle et la diversité des trichomes glandulaires chez les plantes.   

B. Analyse génétique des trichomes glandulaires

L'analyse génétique des trichomes glandulaires est une méthode qui permet d'étudier la composition chimique et le potentiel thérapeutique des trichomes du cannabis. Les trichomes sont de petites structures qui se forment sur les fleurs et les feuilles du cannabis et qui produisent les cannabinoïdes, les terpènes et les flavonoïdes responsables des effets et des arômes de la plante. L'analyse génétique des trichomes glandulaires consiste à extraire l'ADN des cellules qui composent les trichomes et à le séquencer pour identifier les gènes impliqués dans la biosynthèse des différents composés. Cette analyse permet de connaître le profil génétique d'une variété de cannabis et de prédire sa teneur en THC, CBD (voir : définition du CBD), CBG et autres molécules d'intérêt médical ou récréatif. L'analyse génétique des trichomes glandulaires peut également servir à sélectionner les plantes les plus adaptées à un usage spécifique, à améliorer les techniques de culture et de récolte, ou à développer de nouvelles variétés aux propriétés optimisées.

Exemple du rôle des trichomes glandulaires pour les plantes

Le rôle des trichomes glandulaires dans le cannabis

Les trichomes glandulaires du cannabis sont responsables de la production de cannabinoïdes, tels que le THC et le CBD. Leur étude permet de mieux comprendre les effets thérapeutiques du cannabis et d'optimiser la production de ces composés. Les trichomes glandulaires sont composés d'une tête et d'un pied. La tête contient des cellules sécrétoires qui synthétisent et stockent les cannabinoïdes, ainsi que des terpènes, des molécules aromatiques qui modulent l'odeur et le goût du cannabis. Le pied relie la tête à la surface de la plante et assure son alimentation en eau et en nutriments.

Le rôle des trichomes glandulaires dans le cannabis est multiple. D'une part, ils protègent la plante contre les agressions extérieures, comme les insectes, les champignons, les rayons UV ou le vent. D'autre part, ils contribuent à la diversité génétique du cannabis, en facilitant la pollinisation par le vent ou par les insectes. Enfin, ils déterminent la qualité et la puissance du cannabis, en fonction de la quantité et du ratio des cannabinoïdes qu'ils produisent. Les trichomes glandulaires sont donc essentiels pour le cannabis, tant sur le plan biologique que sur le plan pharmacologique.

La tomate et ses trichomes glandulaires

Les trichomes glandulaires de la tomate produisent des substances chimiques qui protègent la plante des insectes et des maladies. Les chercheurs étudient ces mécanismes pour développer de nouvelles variétés de tomates plus résistantes. La tomate est une plante qui possède des trichomes glandulaires sur ses tiges et ses feuilles. Ces trichomes produisent des composés volatils aromatiques, comme le limonène, le pinène ou le carvacrol, qui sont responsables de l'odeur caractéristique de la tomate. Ces composés ont un effet dissuasif sur certains insectes phytophages, comme les pucerons ou les acariens, qui évitent de se nourrir des parties poilues de la plante. Ils ont aussi un effet antifongique et antibactérien, qui limite le développement de maladies comme le mildiou ou la bactériose. En outre, les trichomes glandulaires de la tomate peuvent attirer des insectes prédateurs ou parasitoïdes des ravageurs, comme les coccinelles ou les guêpes, qui contribuent au contrôle biologique.

Ainsi, les trichomes glandulaires jouent un rôle important pour la tomate, en lui conférant une résistance naturelle contre ses ennemis et en favorisant son adaptation à son environnement.

Témoignages et citations d'experts

Dr. Elizabeth McCarthy, biologiste spécialisée dans les trichomes glandulaires

Selon Dr. McCarthy, « les trichomes glandulaires sont les gardiens chimiques des plantes, protégeant celles-ci contre les prédateurs et les facteurs environnementaux nocifs ». Elle souligne également que « la compréhension de leur fonctionnement peut mener à la création de nouvelles variétés de plantes avec des propriétés améliorées ».

Professeur Jean-Luc Moreau, expert en botanique

Le Professeur Moreau affirme que « l'étude des trichomes glandulaires est essentielle pour déchiffrer les mécanismes de défense des plantes et améliorer leur résistance aux stress environnementaux ».

Quels sont les différents types de trichomes glandulaires ?

Les trichomes glandulaires sont un type particulier de trichomes qui produisent et sécrètent des substances chimiques, comme les cannabinoïdes, les terpènes et les flavonoïdes dans le cas du cannabis. Les trichomes glandulaires sont répartis en trois catégories selon leur morphologie et leur taille :

  • Les trichomes bulbeux sont les plus petits (15 à 30 microns) et les moins visibles. Ils ont une forme arrondie et se trouvent sur toute la surface de la plante. Ils ne produisent pas de cannabinoïdes ni de terpènes, mais ils peuvent avoir un rôle protecteur contre les insectes ou les rayons UV.
  • Les trichomes sessiles sont plus grands (25 à 100 microns) et ont une tête globulaire soutenue par une base élargie. Ils se situent principalement sur les feuilles attachées aux bourgeons. Ils produisent des cannabinoïdes et des terpènes, mais en quantité moindre que les trichomes capitulés.
  • Les trichomes capitulés sont les plus grands (150 à 500 microns) et les plus abondants sur les bourgeons. Ils ont une forme de champignon, avec une tête sphérique portée par un pédoncule allongé. Ils contiennent jusqu'à 16 cellules sécrétrices qui synthétisent les cannabinoïdes, les terpènes et les flavonoïdes. Ce sont ces trichomes qui donnent l'aspect résineux et brillant aux fleurs de cannabis.

Les trichomes glandulaires sont donc essentiels pour la qualité du cannabis, car ils déterminent sa teneur en principes actifs, son arôme et sa saveur. Ils jouent aussi un rôle important dans la défense de la plante contre les prédateurs, les pathogènes et le stress environnemental.

Quelles sont les molécules produites par les trichomes glandulaires ?

Ils sont responsables de la production et du stockage des molécules qui donnent au cannabis ses propriétés aromatiques, gustatives et psychoactives. Parmi ces molécules, on trouve les cannabinoïdes, les terpènes et les flavonoïdes.

Les cannabinoïdes sont des composés chimiques qui interagissent avec le système endocannabinoïde du corps humain et qui peuvent avoir des effets variés sur le cerveau et l'organisme. Les plus connus sont le tétrahydrocannabinol (THC), qui provoque l'effet psychotrope du cannabis, et le cannabidiol (CBD), qui a des propriétés anti-inflammatoires, anxiolytiques et anticonvulsivantes. Il existe plus d'une centaine de cannabinoïdes différents dans le cannabis, mais tous ne sont pas présents en quantités significatives.

Les terpènes sont des molécules aromatiques qui confèrent au cannabis ses odeurs et ses saveurs caractéristiques. Ils peuvent aussi influencer les effets du cannabis en modulant l'action des cannabinoïdes ou en agissant directement sur les récepteurs du système nerveux. Il existe plus de 200 terpènes différents dans le cannabis, mais les plus communs sont le myrcène, le limonène, le pinène, le linalol et le caryophyllène.

Les flavonoïdes sont des pigments végétaux qui donnent au cannabis ses couleurs variées, du vert au violet en passant par le jaune ou le rouge. Ils ont aussi des propriétés antioxydantes, anti-inflammatoires et neuroprotectrices. Il existe environ 20 flavonoïdes différents dans le cannabis, mais les plus étudiés sont la cannflavine A et B, qui ont une activité anti-inflammatoire supérieure à l'aspirine.

Quelles sont les méthodes d'extraction des substances chimiques contenues dans les trichomes glandulaires ?

Il existe plusieurs méthodes d'extraction des substances chimiques contenues dans les trichomes glandulaires, selon le but recherché et le matériel disponible. Les principales méthodes sont :

L'extraction par solvant : cette méthode consiste à dissoudre les substances chimiques dans un solvant liquide, comme l'éthanol, le butane ou le CO2 supercritique. Le solvant est ensuite évaporé ou séparé du résidu végétal, laissant un concentré de substances chimiques sous forme d'huile, de cire ou de cristaux. Cette méthode permet d'obtenir des extraits très purs et puissants, mais elle présente des risques d'explosion, de toxicité ou de contamination si elle n'est pas réalisée correctement.

L'extraction par pression : Il faut appliquer une forte pression et une température modérée sur le matériel végétal, ce qui fait éclater les trichomes glandulaires et libère les substances chimiques sous forme d'un liquide visqueux. Ce liquide est ensuite recueilli sur un papier ou un tissu absorbant. Cette méthode permet d'obtenir des extraits naturels et sans solvant, mais elle nécessite un matériel spécifique et une grande quantité de matière première.

L'extraction par agitation : elle consiste à frotter ou à secouer le matériel végétal dans un récipient contenant un milieu sec, comme de la glace, du sel ou du sucre. Les trichomes glandulaires se détachent alors du reste de la plante et restent collés au milieu sec. Le mélange est ensuite tamisé pour séparer les trichomes du milieu sec. Cette méthode permet d'obtenir des extraits simples et peu coûteux, mais elle entraîne une perte de qualité et de quantité des substances chimiques.

Quels sont les domaines ou sont utilisés les trichomes glandulaires ?

Les trichomes glandulaires sont utilisés dans différents domaines, notamment :

  • La botanique : ils servent à identifier les espèces végétales et à étudier leurs adaptations écologiques.
  • La pharmacologie : ils sont la source de nombreux médicaments ou substances thérapeutiques, comme le THC ou le CBD du cannabis, la nicotine du tabac, la menthol de la menthe ou l'acide salicylique du saule.
  • La parfumerie : ils sont à l'origine de nombreuses essences ou huiles essentielles, comme la lavande, le romarin ou le géranium.
  • L'industrie textile : ils fournissent des fibres naturelles ou synthétiques, comme le coton ou le polyester.

Les trichomes glandulaires sont donc des structures végétales très importantes et variées, qui présentent un intérêt scientifique, médical, économique et culturel.