Vicia faba

Vicia faba est une espèce de plantes dicotylédones de la famille des Fabaceae, sous-famille des Faboideae, originaire d'Eurasie et du bassin méditerranéen. C'est une plante herbacée annuelle cultivée depuis plusieurs millénaires pour ses graines riches en protéines et en amidon, destinées tant à la consommation humaine (légume sec ou frais) qu'à l'alimentation animale (féverole). C'est une espèce diploïde (2n = 2x =12 chromosomes), inconnue à l'état naturel et dont l'ancêtre sauvage n'a pas pu être identifié[2]. On en connaît de nombreux types morphologiques classés en différentes sous-espèces ou variétés, appelées « fèves » et « féveroles ». Les fruits sont des gousses contenant des graines de taille variable, plus grande pour les fèves, et plus petite pour les fèveroles. Ces graines contiennent néanmoins des facteurs antinutritionels dont certains (vicine, tyramine, ...) peuvent être dangereux pour les personnes prédisposées.

Vicia faba
Vicia faba, planche botanique de 1885
Classification APG III (2009)
Règne Plantae
Clade Angiospermes
Clade Dicotylédones vraies
Clade Noyau des Dicotylédones vraies
Clade Rosidées
Clade Fabidées
Ordre Fabales
Famille Fabaceae
Sous-famille Faboideae
Genre Vicia

Espèce

Vicia faba
L., 1753[1]

Description

Appareil végétatif

Vicia faba est une plante herbacée annuelle, au port dressé, pouvant atteindre 1,6 mètre de haut, aux tiges fortes, creuses, de section quadrangulaire. La racine, à dominante pivotante, s'enfonce profondément dans le sol jusqu'à atteindre une longueur similaire à celle des tiges. Comme c'est le cas de nombreuses autres Fabaceae, elles présentent des nodules, très nombreuses dans les 30 premiers cm du sol, qui leur confère la propriété de fixer l'azote de l'air. Bien que la plante elle-même en consomme jusqu'à 80 %, les 20 % restants améliorent la fertilité de la terre, de sorte que cette culture est utilisée dans des systèmes de rotation pour renforcer les sols épuisés[3].

Les feuilles, alternes, sont munies de deux larges stipules hastées ou triangulaires-ovales, de 10 à 25 mm de long, aux bords légèrement dentés, avec des nectaires extrafloraux. Les feuilles sont composées paripennées, comptant de 1 à 5 paires de folioles. Comme chez les autres espèces du genre Vicia, la foliole terminale est remplacée par une vrille terminale, mais chez la fève, celle-ci est atrophiée en forme de mucron ou d'arête droite ou courbe, et non fonctionnelle pour grimper. Les folioles, glabres, oblongues, elliptiques ou obovales, de 40 à 100 mm de long sur 15 à 40 mm de large, sont de couleur vert glauque ou grisâtre et pruineuses[4],[3].

Appareil reproducteur
Fleurs.
Gousse.

Les fleurs, subsessiles, sont soit isolées, soit groupées, par cinq à huit, en racème naîssant de l'aisselle des feuilles supérieures. Elles sont grandes, comparées à celles d’autres espèces du genre, atteignant 20 à 40 mm de long. Le calice campanulé présente des dents inégales. La corolle, blanche à nervures violettes, de type papilionacé, est formée de cinq pétales inégaux. Les deux pétales latéraux, ou ailes, présentent une macule violet foncé ou noire. Toutefois, chez certaines variétés sans tanin les fleurs sont entièrement blanches[5]. Le pétale supérieur, ou étendard, resserré en son milieu, est plus long que les ailes, elles-mêmes plus longues que la carène. L'androcée diadelphe compte 10 étamines, dont 9 soudées par leurs filets formant une gouttière insérée dans la carène et une plus ou moins libre[6]. L'ovaire sessile, linéaire, contient de 2 à 6 ovules[4].

Les fleurs sont hermaphrodites et généralement autofertiles, mais allogames pour 40 à 60 % d'entre elles[3]. Le fruit est une gousse (ou cosse) robuste, déhiscente, de section presque cylindrique ou légèrement aplatie, à deux valves reliées par deux sutures peu visibles. Sa taille diffère selon les variétés, variant de 5 à 30 cm en longueur sur 2 à 3 cm en largeur. La partie interne de la gousse est recouverte d'un tissu spongieux, semblable à une éponge, au feutre blanc qui protège les graines et forme de fausses cloisons qui les séparent. Dans cette gousse, se trouvent les graines alignées en rangées, plus ou moins serrées, de 2 à 9 graines. La gousse, faiblement pubescente, est verte est dressée à l'état jeune, puis devient retombante et prend une couleur plus sombre ou noire lorsqu'elle se dessèche[4].

Les graines sont réniformes oblongues, de taille plus ou moins grande, selon les variétés (de 8 à 30 mm), et de couleur vert jaunâtre virant au bronze à maturité. Les graines de fèves potagères sont les plus volumineuses des espèces de légumineuses. Il existe également des variétés aux graines noires et violettes. Le poids d'une graine peut varier de 0,3 à 2,5 grammes. À maturité, les graines de Vicia faba présentent un tégument coriace et épais. Le pouvoir germinatif dure de quatre à dix ans, voire plus. Pour les semences commerciales, le pourcentage minimum de germination est de 90 % et la pureté minimale de 99 %. Les graines contiennent en moyenne 55 % de glucides, 21 % de protéines et 1,4 % de lipides[4],[3].

La germination est hypogée, les cotylédons restant enterrés, contrairement au haricot[3]. La floraison a lieu de mars à septembre (dans l'hémisphère nord)[4].

Cytologie
Caryogramme de Vicia faba.

Vicia faba est une espèce diploïde qui compte 6 paires de chromosomes (2n = 2x =12), dont 5 paires de chromosomes subtélocentriques (acrocentriques) courts et une paire de chromosomes métacentriques longs (15 μm de long, soit environ le double de la longueur des premiers)[7],[8]. Ces grands chromosomes sont probablement dérivés de la fusion ancestrale de deux chromosomes acrocentriques[9].

La taille du génome de Vicia sativa, (1C = 13,3 pg) est nettement supérieure à celle des autres espèces du genre Vicia (Vicia sativa : 1C = 2,3 pg, Vicia narbonensis : 1C = 8 pg).

Propriétés
Graines de féverolles (cultivar 'Fabiola').

Les graines de Vicia faba peuvent avoir des effets plus ou moins bénéfiques sur la santé humaine si elles sont consommées régulièrement[10] notamment du fait de ce qui est parfois appelé " facteurs antinutritionnels "[11],[12] . Ces derniers disparaissent en général à la cuisson[13] et peuvent rendre l’absorption d'autres nutriments (comme les sucres mannose et glucose dans le cas des lectines de Vicia faba[11]) plus difficile (ce qui peut aussi être une bonne chose dans un contexte d'obésité ou de surconsommation). Ce sont notamment des inhibiteurs de protéase, des tanins, des lectines (hémagglutinines), des glycosides (vicine et convicine, saponine), des phytates, des facteurs anti-niacine [14].

Distribution

Vicia faba est une espèce connue seulement comme plante cultivée. Son centre d'origine se situe probablement en Asie occidentale, d'où elle s'est ensuite répandue en Europe, en Afrique et en Asie centrale. Des centres de diversité secondaires sont situés en Éthiopie et en Afghanistan. La domestication de Vicia faba est intervenue vraisemblablement entre 7000 et 4000 av. J.-C. et la plante s'était largement répandue dans l'ensemble du bassin méditerranéen dès le 3e millénaire av. J.-C[15].

De nos jours, l'espèce est largement cultivée dans les régions tempérées et subtropicales, et à des altitudes plus élevées dans les régions tropicales. En Afrique tropicale, on la cultive principalement au Soudan et en Éthiopie[15].

Taxinomie

Fèves et féveroles

Les fèves et les féveroles sont des plantes de la même espèce, Vicia faba, la féverole lato sensu (au sens large)[16].

Traditionnellement, on distinguait deux formes cultivées[17],[18] :

  • La grosse fève, qui donne les « fèves » à grosses graines dont les cultures sont destinées à l'homme. Déclinée en plusieurs sous-variétés, elle donne notamment au Québec la « gourgane » ou fève des marais, qui est connue comme culture traditionnelle dans la région du Lac Saint-Jean[19].
  • la petite fève, qui donne les « féveroles » à plus petites graines et issues de cultures destinées au bétail.

Selon la botaniste russe V.S. Muratova (1890-1948), on subdivise l'espèce en deux sous-espèces et plusieurs variétés botaniques en fonction des variations du poids, de la forme et de la taille des graines :

  • la sous-espèce Vicia faba subsp. paucijuga (Alef.) Murat., à très petites graines (moins de 0,3 grammes) présente en Inde et Asie centrale
  • la sous-espèce Vicia faba subsp. faba
    • variété Vicia faba subsp. faba var. equina Pers. - féveroles ou « fèves de cheval »
    • variété Vicia faba subsp. faba var. minor Peterm. - féveroles
    • variété Vicia faba subsp. faba var. faba (synonyme : Vicia faba var. major Harz.) - fèves ou fèves des marais

Les féveroles désignent alors les variétés equina et minor dont les graines qui font entre 0,4 et 0,8 gramme et sont cultivées principalement pour l'alimentation d'élevage. Parmi les nombreuses variantes botaniques, on distingue en France les féveroles d'hiver et les féveroles de printemps, selon la période du semis. La variété faba (ou major), dont la grosse graine pèse de 0,9 jusqu'à 2 grammes, donne la fève potagère utilisée dans l'alimentation humaine[16],[20].

  • Fève
  • Féverole
  • Féverole, Fève

Synonymes

Selon The Plant List (15 juillet 2019)[1] :

  • Faba bona Medik.
  • Faba equina Medik.
  • Faba faba (L.) House
  • Faba major Desf.
  • Faba sativa Bernh.
  • Faba vulgaris Moench
  • Orobus faba Brot.
  • Vicia esculenta Salisb.
  • Vicia faba subsp. faba
  • Vicia vulgaris Gray

Sous-espèces et variétés

Selon Catalogue of Life (15 juillet 2019)[21] :

  • sous-espèces :
    • Vicia faba subsp. faba
    • Vicia faba subsp. paucijuga
  • variétés :
    • Vicia faba var. equina
    • Vicia faba var. minor

Selon NCBI (15 juillet 2019)[22] :

  • Vicia faba var. faba
  • Vicia faba var. major
  • Vicia faba var. minor

Ressources génétiques

Selon la classification proposée par Maxted and Kell (2009), les espèces proches de Vicia faba peuvent être catégorisées ainsi[23] :

  1. pool génique primaire : V. faba subsp. paucijuga, V. faba subsp. faba, V. faba subsp. faba var. minor, V. faba subsp. faba var. equina, V. faba subsp. faba var. faba ;
  2. pool génique secondaire : inexistant ;
  3. pool génique tertiaire : Vicia kalakhensis, Vicia johannis, V. johannis var. ecirrhosa, V. johannis var. procumbens, V. johannis var. johannis, Vicia galilaea, V. galilaea var. galilaea, V. galilaea var. faboidea, Vicia serratifolia, Vicia narbonensis, V. narbonensis var. salmonea, V. narbonensis var. jordanica, V. narbonensis var. affinis, V. narbonensis var. aegyptiaca, V. narbonensis var. narbonensis, Vicia hyaeniscyamus, Vicia bithynica, Vicia eristalioides.

Au niveau mondial, la diminution des surfaces cultivées en fèves et féveroles, (d'environ 50 % en une cinquantaine d'années de 1961 à 2009) se traduit par une érosion des ressources génétiques, notamment due à la perte de variétés de pays, induisant la disparition de certains allèles, ou le remplacement de ces variétés traditionnelles par des cultivars modernes plus productifs. La conservation ex-situ du germoplasme de Vicia faba est assurée par diverses banques de gènes coordonnées par l'ICARDA situé à la station expérimentale de Tel Hadya (près d'Alep) en Syrie. On a recensé en 2008 au niveau mondial 37 collections de graines regroupant environ 38 000 accessions

et qui font l'objet d'une maintenance régulière[9]. Le tableau ci-après indique les principaux organismes impliqués dans cette action[24],[25].

Banque de gènes avec plus de 1000 accessions de Vicia faba
PaysVilleOrganismeAccessions
SyrieAlepCentre international de recherche agricole dans les zones arides (ICARDA)10045
ChinePékinInstitut des ressources génétiques des plantes cultivées (ICGR), Académie chinoise des sciences agronomiques (CAAS)5200
AustralieVictoriaDepartment of Primary Industries (DPI)2445
AllemagneGaterslebenInstitut Leibniz de recherches sur la génétique végétale et les plantes cultivées (IPK)1920
FranceDijonInstitut national de la recherche agronomique (INRA)1900
RussieSaint-PetersbourgInstitut panrusse des ressources génétiques végétales (VIR)1881
ItalieBariIstituto di Bioscienze e Biorisorse (IBBR/CNR)1876
MarocRabatInstitut national de la recherche agronomique (INRA)1715
EspagneMadridInstituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA)1622
PolognePoznanInstitut de génétique des plantes, académie polonaise des sciences (IPG PAS)1258
ÉthiopieAddis-AbébaInstitut éthiopien de la biodiversité (EBI)1118
EspagneCordoueInstituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica (IFAPA)1091

Histoire
La fève maraîchère représentée dans le livre des Grandes heures d'Anne de Bretagne (vers 1500).

En France, la culture des fèves maraîchères, désignées sous le nom de fabas majores, était recommandée dans les domaines royaux par Charlemagne dans le capitulaire De Villis (fin du VIIIe ou début du IXe siècle)[26].

Interdit des fèves

Les fèves faisaient l'objet d'un interdit alimentaire pour les prêtres en Égypte ancienne, et chez les Pythagoriciens de l'Antiquité grecque. La raison n'en est pas connue avec certitude (odeur de cuisson, fleurs pouvant être associées à un présage funeste, etc.)[27].

La fève était considérée comme provenant de la même matière destinée à former l'homme. La fève est principe de vie, par sa forme évoquant un testicule. C'est aussi un lieu de transmigration des âmes, manger des fèves étant l'équivalent de dévorer les défunts. Ainsi Pythagore et ses disciples s'abstenaient de manger des fèves, ou de marcher sur un champ de fèves. Pythagore serait mort, massacré par des poursuivants, en refusant dans sa fuite de traverser un champ de fèves[28].

Favisme

Cet interdit pourrait aussi reposer sur l'existence d'une maladie appelée « favisme » ou déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD). Chez les personnes affectées par ce déficit héréditaire, l'ingestion de fève peut provoquer une crise hémolytique aiguë. Il en est de même lors de la prise de certains médicaments, ce qui fut démontré en 1956 chez des Noirs de l'armée américaine[29].

Ravageurs et maladies

On a recensé dans le monde plus d'une centaine d'agents pathogènes, dont une cinquantaine de virus, susceptibles d'attaquer les cultures de fèves et fèveroles[30]. En outre divers ravageurs, insectes, acariens, nématodes, attaquent les plantes en phase de végétation ou les graines entreposées.

Les principales maladies fongiques sont l'anthacnose (ou ascochytose) due à Didymella fabae et la maladie des taches chocolat principalement due à Botrytis fabae, qui sont favorisées par les plantations trop denses, le temps humide et les sols gorgés d'eau. La rouille, due à Uromyces viciae-fabae est également à craindre[31]. En France, les variétés de féveroles cultivées sont très résistantes à la pourriture racinaire due à Aphanomyces euteiches, maladie qui attaque gravement les cultures de pois[32].

Notes et références
  1. The Plant List, consulté le 15 juillet 2019
  2. Daniel Zohary, Maria Hopf et Ehud Weiss (trad. de l'anglais), La domestication des plantes : origine et diffusion des plantes domestiquées en Asie du Sud-Ouest, en Europe et dans le Bassin méditerranéen, Arles, Actes Sud / Errance, , 330 p. (ISBN 978-2-330-06643-7), p. 122-126.
  3. Claude Chaux et Claude Foury, Production légumières, tome 3 : légumineuses potagères, légumes fruits, Paris, Tec & Doc - Lavoisier, , 563 p. (ISBN 2-85206-969-5), p. 3-15.
  4. (en) « 40. Vicia faba Linnaeus, Sp. Pl. 2: 737. 1753.  », sur Flora of China (eFloras.org), Missouri Botanical Garden (St. Louis, MO) & Harvard University Herbaria (Cambridge, MA) (consulté le ).
  5. « La féverole - Les espèces cultivées - Cultures & utilisation », sur - Terres Univia (consulté le ).
  6. Marie-Pierre Arvy et François Gallouin, Légumes d'hier et d'aujourd'hui, Humensis, , 608 p. (ISBN 978-2-7011-8654-2, lire en ligne), p. 227-232.
  7. Anne-Sophie Foltête, « Effets génotoxiques et systèmes de détoxication chez Vicia faba (Fabaceae) dans le cadre de l’évaluation des sols pollués », sur docnum.univ-lorraine.fr, (consulté le ).
  8. (en) N.K. Sharma & B.Ramesh, « Karyotype Analysis in Faba Bean », Annals of Arid Zone, vol. 36, no 4,‎ , p. 363-366 (lire en ligne).
  9. (en) Gé́rard Duc, Shiying Bao, Michael Baum, Bob Redden, Mohammed Sadiki, Maria Jose Suso, Margarita Vishniakova, Xuxiao Zong, « Diversity maintenance and use of Vicia faba L. genetic resources », Field Crops Research, vol. 115,‎ , p. 270–278 (lire en ligne).
  10. Beibei Zhu, Yu Sun, Lu Qi et Rong Zhong, « Dietary legume consumption reduces risk of colorectal cancer: evidence from a meta-analysis of cohort studies », Scientific Reports, vol. 5,‎ , p. 8797 (ISSN 2045-2322, PMID 25739376, PMCID 4350074, DOI 10.1038/srep08797, lire en ligne, consulté le )
  11. M. Jordinson, I. El-Hariry, D. Calnan et J. Calam, « Vicia faba agglutinin, the lectin present in broad beans, stimulates differentiation of undifferentiated colon cancer cells », Gut, vol. 44, no 5,‎ , p. 709–714 (ISSN 0017-5749, PMID 10205210, PMCID 1727505, DOI 10.1136/gut.44.5.709, lire en ligne, consulté le ).
  12. Elvira González De Mejía et Valentin I. Prisecaru, « Lectins as bioactive plant proteins: a potential in cancer treatment », Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 45, no 6,‎ , p. 425–445 (ISSN 1040-8398, PMID 16183566, DOI 10.1080/10408390591034445, lire en ligne, consulté le )
  13. (en) Lilian U. Thompson, Ramona L. Rea et David J. A. Jenkins, « Effect of Heat Processing on Hemagglutinin Activity in Red Kidney Beans », Journal of Food Science, vol. 48, no 1,‎ , p. 235–236 (ISSN 1750-3841, DOI 10.1111/j.1365-2621.1983.tb14831.x, lire en ligne, consulté le )
  14. (en) Faik Kantar, « Anti-nutritional factors (ANFs) in Vicia faba », Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, vol. 25, no 3,‎ , p. 454-460 (lire en ligne).
  15. (en) Martin Brink, Cereals and PulsesVolume 1 de Plant resources of tropical Africa, PROTA, , 297 p. (ISBN 978-90-5782-170-7, lire en ligne), p. 195-199.
  16. Claire Doré et F. Varoquaux, Histoire et amélioration de cinquante plantes cultivées, Editions Quae, 2006. (ISBN 2738012159) et 9782738012159. Chapitre Les féveroles, page 303.
  17. Voir Fève, page 236, dans Paul Fénelon, Vocabulaire de Géographie agraire (suite). In: Norois. No 46, avril-juin 1965. p. 224-239. doi : 10.3406/noroi.1965.1521. Consulté le 14 octobre 2014
  18. Louis Liger et Jean-François Bastien, La nouvelle maison rustique: ou Économie rurale, pratique et générale de tous les biens de campagne, Volume 2. Éditions Deterville, 1798. Fève de marais, page 387.
  19. Feuillet technique de la gourgane par le conseil des productions végétales du Québec.
  20. Meyer C., ed. sc., 2009, Dictionnaire des Sciences Animales. consulter en ligne. Montpellier, France, Cirad.
  21. Roskov Y., Ower G., Orrell T., Nicolson D., Bailly N., Kirk P.M., Bourgoin T., DeWalt R.E., Decock W., van Nieukerken E.J., Penev L. (eds.) (2020). Species 2000 & ITIS Catalogue of Life, 2020-12-01. Digital resource at www.catalogueoflife.org. Species 2000: Naturalis, Leiden, the Netherlands. ISSN 2405-8858, consulté le 15 juillet 2019
  22. NCBI, consulté le 15 juillet 2019
  23. (en) S.K. Yadav, Nidhi Verma, A.K. Singh Nivedita Singh, S.C. Rana, S.S. Ranga & Kuldip Kumar, « Diversity and development in fababean », Legume Research, vol. 40, no 4,‎ , p. 618-662 (DOI OI:10.18805/lr.v0iOF.6200, lire en ligne).
  24. (en) Maalouf Fouad, Nawar Mohammed, Hamwieh Aladdin, Amri Ahmed, Zong Xuxiao, Bao Shiying & Yang Tao, « 5. Faba bean », dans Mohar Singh, Hari D. Upadhyaya, Ishwari Singh Bisht, Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Improvement, Elsevier, , 322 p. (ISBN 9780123979353, lire en ligne), p. 113-136.
  25. (en) « Global Strategy for the Ex Situ Conservation of Faba Bean (Vicia faba L.) », sur The Crop Trust, (consulté le ).
  26. Guérard, Benjamin, « Explication du capitulaire de Villis (suite) », sur www.persee.fr, (consulté le ).
  27. Jean Guillaume, Ils ont domestiqué plantes et animaux : Prélude à la civilisation, Versailles, Éditions Quæ, , 456 p. (ISBN 978-2-7592-0892-0, lire en ligne), chap. 7, p. 295.
  28. Mirko Grmek, Les maladies à l'aube de la civilisation occidentale : recherches sur la réalité pathologique dans le monde grec préhistorique, archaïque et classique, Paris, Payot, , 527 p. (ISBN 2-228-55030-2), p. 313-319.
  29. A. S. Alving, P. E. Carson, C. L. Flanagan et C. E. Ickes, « Enzymatic deficiency in primaquine-sensitive erythrocytes », Science (New York, N.Y.), vol. 124, no 3220,‎ , p. 484–485 (ISSN 0036-8075, PMID 13360274, lire en ligne, consulté le )
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  31. (en) Anil Kumar Singh, R. C. Bharati, Naresh Chandra Manibhushan & Anitha Pedpati, « An assessment of faba bean (Vicia faba L.) current status and future prospect », African Journal of Agricultural Research, vol. 8, no 50,‎ , p. 6634-6641 (ISSN 1991-637X, DOI 10.5897/AJAR2013.7335, Anassessmentoffababean(ViciafabaL.)currentstatusandfutureprospect).
  32. A.Moussart, M.N. Even, B. Tivoli, « Evaluation du niveau de résistance intrinsèque de différentes espèces de légumineuses cultivées, à Aphanomyces euteiches », sur agriculture-de-conservation.com, INRA, (consulté le ).

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