Luffa cylindrica (PROTA)

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Fruit Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Légume Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Oléagineux Fairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Glucides / amidon Fairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Médicinal Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svg
Fourrage Fairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
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Luffa cylindrica (L.) M.Roem.


Protologue: Fam. nat. syn. monogr. 2: 63 (1846).
Famille: Cucurbitaceae
Nombre de chromosomes: 2n = 26

Synonymes

  • Momordica cylindrica L. (1753),
  • Luffa aegyptiaca Mill. (1768).

Noms vernaculaires

  • Courge torchon, éponge végétale, liane torchon, pétole, luffa (Fr).
  • Smooth loofah, sponge gourd, vegetable sponge, dishcloth gourd, dishrag gourd, rag gourd (En).
  • Esponja vegetal (Po).
  • Uziuzi, madodoki, mdodoki (Sw).

Origine et répartition géographique

Luffa cylindrica est largement réparti dans les régions tropicales et subtropicales, comme plante cultivée et naturalisée. Sa culture est d’origine ancienne et il est difficile de déterminer s’il est originaire d’Afrique ou d’Asie. La plante est présente à l’état sauvage en Afrique de l’Ouest, mais on pense souvent qu’elle s’est échappée des cultures, la plante étant connue sous le nom de “éponge des blancs” dans plusieurs communautés de la région. Cependant, les preuves d’une origine asiatique sont rares. La manière dont la plante s’est répandue dans toute la zone tropicale n’est pas claire non plus. Certains évoquent les courants océaniques comme mécanisme de dissémination, mais le plus souvent, la répartition importante de Luffa cylindrica est expliquée par une dissémination due à l’homme.

Usages

Lorsque les fruits vieillissent et sèchent, l’endocarpe devient un réseau vasculaire fibreux persistant, utilisé de différentes façons. Un des usages principaux est celui d’une éponge pour laver et frotter les ustensiles et le corps humain. Il est également utilisé pour la fabrication de chapeaux, de semelles de chaussures, de balais essuie-glace, de porte-pot, de sets de table, de paillassons, de tapis de douche, de sandales et de gants. Les fibres ont également été utilisées pour leurs propriétés d’absorption des chocs et des sons, par exemple dans des casques et des véhicules blindés, et comme filtre dans des moteurs. Au Ghana, on utilise la fibre sèche pour filtrer l’eau et le vin de palme. En Afrique centrale, elle est utilisée pour brosser les vêtements. Des bio-adsorbants fongiques immobilisés sur des éponges de Luffa cylindrica ont été utilisés pour la bio-adsorption de métaux lourds à partir des eaux usées de raffinerie d’huile d’olive et d’autres eaux usées.

Les jeunes fruits sont consommés frais ou cuits comme légume, mais ils doivent être récoltés avant que les faisceaux vasculaires fibreux durcissent et avant que les composés purgatifs ne se développent. En Guinée et en Côte d’Ivoire, des cultivars comestibles sont cultivés. Des formes comestibles ont également été mises au point en Inde et aux Philippines où la plante est généralement cultivée. En Inde et en Chine, un type de curry est préparé avec le fruit pelé, coupé en tranche et frit. Au Japon, on consomme les fruits frais ou coupés et séchés pour être consommés ultérieurement. Les feuilles sont également consommées comme légume. Les graines torréfiées sont comestibles et contiennent une huile qui l’est tout autant. L’huile a été utilisée aux Etats-Unis pour la fabrication du savon. Le tourteau, amer et toxique, est impropre comme aliment pour le bétail, mais peut être utilisé comme engrais étant donné qu’il est riche en N et P. Les fruits et les feuilles sont broutés par les chèvres. Les abeilles butinent les fleurs.

En médecine traditionnelle africaine, la pâte de la plante entière est utilisée en suppositoire contre la constipation. On prend des préparations à base de racines pour traiter la constipation et comme diurétique. Au Gabon, une préparation de racines est utilisée comme remède du cancer du nez. En R.D. du Congo, la décoction de racines et de feuilles est répertoriée comme étant bue ou utilisée en lavement pour ses vertus abortives, mais en Tanzanie la décoction de racines et du jus de feuilles sont répertoriés comme étant bus pour réduire le risque d’avortement. Les feuilles sont utilisées pour favoriser la guérison des plaies et la maturation des abcès. Au Togo, des préparations de feuilles sont appliquées sur les œdèmes et sont prises pour traiter le paludisme. En Centrafrique, on introduit des feuilles broyées dans le rectum pour traiter l’oxyurose. Au Congo, le jus de feuilles est considéré comme efficace contre les filaires, et une macération aqueuse de feuilles fraîches se prend pour traiter la coqueluche. Au Rwanda, les feuilles sont écrasées avec de l’eau et le jus se prend pour traiter les maux d’estomac. En Ouganda, on utilise une préparation à base de feuilles pour faciliter l’accouchement. Les Zoulous d’Afrique du Sud prennent la décoction de feuilles pour traiter les maux d’estomac. Le fruit est utilisé en Guinée sur des tumeurs et des œdèmes, et la pulpe du fruit est utilisée en Guinée et au Nigeria comme émollient. Le jus des fruits se prend comme un puissant purgatif. Les graines auraient des propriétés émollientes et vermifuges. Elles sont également émétiques et cathartiques. L’huile des graines est utilisée pour traiter les problèmes cutanés. Les fruits immatures ont été utilisés comme poison pour la pêche.

Production et commerce international

Le Japon est parmi les premiers producteurs et importateurs mondiaux d’éponges de Luffa cylindrica et a établi un système de normes de qualité pour garantir l’uniformité. Les produits provenant du Japon sont considérés de qualité supérieure. Depuis peu, le produit a été importé du Japon aux Etats-Unis comme éponge cosmétique. Il existe également un commerce entre les Etats-Unis et d’autres pays en Asie et en Amérique latine. L’éponge est un produit traditionnel du commerce dans tout le bassin méditerranéen, sous son nom arabe de “luff”. Les éponges de Luffa cylindrica sont produites et commercialisées en Afrique tropicale, mais aucune statistique n’est disponible. Les éponges de qualité commerciale font, de préférence, entre 15 et 40 cm de long, ne contiennent pas de graines et sont d’une couleur unie et pâle. Le jeune fruit se trouve comme légume dans les épiceries chinoises en Occident.

Propriétés

Les éponges provenant du fruit de Luffa cylindrica sont tendres et douces, ce qui les rend très appropriées pour le lavage des tissus et pour le nettoyage des vitres et des porcelaines. Les éponges tolèrent une contrainte mécanique et retrouvent leur forme initiale après avoir été pressées. De plus, elles sont imputrescibles et appréciées pour les soins du corps en remplacement du gant de crin. La fibre de Luffa cylindrica a une forte capacité d’absorption de l’eau, ce qui la rend appropriée comme matériau d’absorption, par exemple pour décolorer des effluents aqueux. Le renforcement de matériaux composites à matrice résineuse est un autre usage potentiel, mais dans ce cas, une couche barrière, par exemple de fibres de verre, est nécessaire pour éviter l’absorption de l’eau provenant de l’environnement. Les éponges présentent un degré élevé de porosité, un volume de pores spécifique élevé, des propriétés physiques stables et sont non toxiques et biodégradables. Ces propriétés en font des matrices appropriées pour des cellules de plante, des cellules d’algues, des bactéries et des cellules de levure. Les brins de fibres contiennent 50–62% d’α-cellulose, 20–28% d’hémicellulose et 10–12% de lignine.

Les feuilles fraîches contiennent par 100 g de partie comestible : eau 94,0 g, énergie 58 kJ (14 kcal), protéines 1,6 g, lipides 0,1 g, glucides (dont fibres) 2,7 g, cendres 1,6 g, Ca 330 mg, P 33 mg (Leung, Busson & Jardin, 1968). Des extraits de feuilles, contenant des saponines, des alcaloïdes et des hétérosides cardiaques, ont montré une activité antibactérienne contre Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Salmonella typhi. Des extraits aqueux de feuilles ont montré une activité oxytocique in vitro. Dans un essai, des extraits de feuilles à l’éthanol ont montré une activité antiplasmodium in vitro contre Plasmodium falciparum, alors que dans un autre essai l’extrait à l’éthanol brut n’avait pas d’activité antipaludéenne significative, mais la fraction à l’éther de pétrole de l’extrait à l’éthanol était actif contre Plasmodium falciparum.

Le fruit immature contient par 100 g de partie comestible : eau 94,0 g, énergie 88 kJ (21 kcal), protéines 0,6 g, lipides 0,2 g, glucides 4,9 g, Ca 16 mg, P 24 mg, Fe 0,6 mg, vitamine A 235 UI, thiamine 0,04 mg, riboflavine 0,02 mg, niacine 0,3 mg et acide ascorbique 7 mg. Le fruit contient aussi des saponines. Les fruits de formes sauvages sont amers et toxiques. Différents composés antioxydants ont été isolés des fruits. Des lucyosides isolés des fruits ont montré une activité antitussive. Des extraits à l’éthanol du fruit ont montré une activité antibactérienne et antifongique.

Des graines du Soudan contenaient par 100 g : eau 4,1 g, protéines 32,8 g, lipides 37,0 g, fibres brutes 12,7 g, glucides 8,9 g et cendres 4,5 g. Des graines décortiquées du Nigeria contenaient par 100 g : eau 2,3 g, protéines brutes 37,6 g, lipides brutes 42,3 g, fibres brutes 3,0 g, glucides 10,6 g et cendres 4,3 g. Des extraits de graines, contenant des saponines, des alcaloïdes et des hétérosides cardiaques, ont montré une activité antibactérienne contre Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus et Salmonella typhi. La luffine-a et la luffine-b, des protéines isolées des graines, ont présenté des activités abortives et antitumorales, et une activité d’inhibiteur de la biosynthèse des protéines. La luffacyline, la luffine p1 et la luffine-s ont montré une activité d’inactivation des ribosomes ; la luffacyline a également une activité antifongique contre Fusarium oxysporum et Mycosphaerella arachidicola, et la luffine p1 a une activité anti-VIH-1. Les graines contiennent différentes saponines triterpéniques, dont certaines hautement toxiques. Deux triterpénoïdes isolés des graines (les sapogénines 1 et 2) ont montré des effets immunostimulatoires in vivo chez des souris. L’acide oléanolique, un triterpène, a montré une activité anti-inflammatoire. Des extraits aqueux des graines, ainsi que des polysaccharides et des protéines des graines, ont montré une activité antitumorale in vitro. L’extrait à l’éthanol des graines a réduit les niveaux de glucose dans le sang chez des rats diabétiques induits à la streptozotocine, mais n’avait pas d’effets sur les niveaux de glucose dans le sang de rats normaux.

L’huile des graines est variablement décrite comme incolore ou verte ou brunâtre, probablement selon les méthodes d’extraction. Les principaux acides gras de l’huile des graines sont l’acide palmitique (10–23%), l’acide stéarique (7–19%), l’acide oléique (7–40%) et l’acide linoléique (43–65%).

L’acide bryonolique, un triterpène pentacyclique isolé de cultures de cellules de Luffa cylindrica, a montré in vivo des effets anti-allergiques et anti-inflammatoires chez des rats et des souris.

Falsifications et succédanés

Le fruit de Luffa acutangula (L.) Roxb. (papengaye) est surtout utilisé comme légume, mais, lorsqu’il est sec, ses fibres peuvent également être utilisées comme éponge. Cependant, l’éponge de Luffa acutangula est de basse qualité et pour cette raison la plante est rarement cultivée pour ses caractéristiques spongieuses.

Description

Plante herbacée annuelle, monoïque, grimpante ou rampante atteignant 15 m de long, tige pentagonale, finement poilue ; vrilles 2–6-fides. Feuilles alternes, simples ; stipules absentes ; pétiole jusqu’à 15 cm de long ; limbe à contour ovale, de 6–25 cm × 6–27 cm, 3–7-palmatilobé à lobes triangulaires ou ovales, cordé à la base, lobes aigus ou subaigus et apiculés à l’apex, bord sinué-denté, scabre, vert foncé, palmatinervé. Inflorescence mâle racémiforme, à 5–20 fleurs ; pédoncule de 7–32 cm de long, finement poilu ; fleurs femelles solitaires. Fleurs unisexuées, régulières, 5-mères, de 5–10 cm de diamètre ; pétales libres, entiers, largement obovales, de 2–4,5 cm de long, jaune foncé ; fleurs mâles sur des pédicelles bractéifères de 3–13 mm de long, tube du réceptacle obconique au-dessous, élargi au-dessus, de 3–8 mm de long, à lobes triangulaires de 8–12 mm de long, sépales ovales, de 8–14 mm de long, étamines 3 ou 5, libres, insérées sur le tube du réceptacle, connectifs larges ; fleurs femelles sur un pédicelle de 1,5–14,5 cm de long, tube du réceptacle courtement cylindrique et de 2,5–6 mm de long, à lobes ovales d’environ 1 cm de long, sépales ovales-lancéolés ou lancéolés, de 8–16 mm de long, ovaire infère, stigmates 3, 2-lobés. Fruit : capsule ellipsoïde ou cylindrique atteignant 60(–90) cm × 10 (–12) cm, pourvue d’un bec, à côtes non saillantes, brunâtre, déhiscente par un opercule apical, glabre, contenant de nombreuses graines. Graines lenticulaires, à contour largement elliptique, comprimées, de 10–15 mm × 6–11 mm × 2–3 mm, lisses, noir terne, à bordure étroite membraneuse en forme d’aile. Plantule à germination épigée ; cotylédons ovales, d’environ 5 cm de long.

Autres données botaniques

Le genre Luffa comprend 7 espèces, dont 4 sont originaires des tropiques de l’Ancien Monde et 3 sont des espèces un peu plus éloignées et indigènes de l’Amérique du Sud. Luffa cylindrica s’hybride avec d’autres espèces du genre, mais dans la plupart des cas les hybrides montrent une importante réduction de la fertilité ou même une stérilité. On trouve des hybrides de Luffa cylindrica et Luffa acutangula en culture. Ils sont amers et immangeables, mais appropriés pour la production d’éponges.

On distingue au sein de Luffa cylindrica des formes cultivées et sauvages :

– Smooth Loofah Group (synonyme : var. aegyptiaca) : formes cultivées à gros fruit peu amer, avec différents cultivars pour la production des meilleures éponges ou des meilleurs légumes.

– var. leiocarpa (Naudin) Heiser & Schilling : formes sauvages qui se rencontrent en Asie.

Anatomie

La différenciation des fibres dans le fruit commence lorsque le primordium ovarien est d’environ 1 mm et de nouveaux brins continuent de se former jusqu’à ce que la division cellulaire cesse. Un réseau complexe de fibres anastomosées est ensuite produit. Chaque fibre est constituée de 200–500 cellules reliées par leur paroi cellulaire et entourant un canal central longitudinal. Les éléments fibreux sont en fait des cellules de sclérenchymes mortes avec des parois épaisses, lignifiées et du protoplasme résorbé. Les fibres sont difficiles à séparer et peuvent considérablement varier en diamètre, en longueur et en espacement des brins de fibres.

Croissance et développement

Les fleurs s’ouvrent en début de matinée. La pollinisation est effectuée par des insectes. Luffa cylindrica est autocompatible et la multiplication naturelle se fait par graines. A maturité, l’opercule du fruit s’ouvre et libère les graines qui sont portées par le vent, malgré tout sur de courtes distances.

Ecologie

Luffa cylindrica persiste dans d’anciennes cultures et à proximité des habitations, se naturalisant fréquemment en forêt, en forêt claire, en savane arbustive, en fourrés et en savane herbeuse, du niveau de la mer jusqu’à 1500(–1800) m d’altitude.

En culture, il pousse bien dans les régions tropicales. Dans les régions tempérées, il convient pour des conditions de croissance estivales. La plante est sensible au gel. Une pluviométrie excessive pendant la floraison et la fructification a des effets négatifs sur le rendement en fruits. Un limon sableux profond est préféré.

Multiplication et plantation

La multiplication se fait par graines. Le poids de 1000 graines est de 70–100 g. En culture, les graines sont prélevées sur la culture précédente. Les graines de cultivars hybrides ne doivent pas être ressemées. La germination est optimale à des températures de 20–30°C. Les plantations peuvent être établies par semis direct ou repiquage. Luffa cylindrica est habituellement planté à des intervalles d’environ 1 m.

Gestion

Comme de nombreuses autres espèces de Cucurbitacées, Luffa cylindrica a des besoins modérés en nutriments. En culture, il faut un treillage pour soutenir les tiges grimpantes. En Afrique, la plante est généralement cultivée dans des jardins familiaux à faible entretien. Pour la production commerciale d’éponges de Luffa cylindrica, il est important de gérer correctement l’espacement des plantes, la taille et le nombre de fruits par plante, ceci pouvant influencer les rendements. Il vaut mieux élaguer les rameaux latéraux pour favoriser la croissance de la tige principale, et ne pas permettre la croissance de plus de 20–25 fruits par tige.

Maladies et ravageurs

Certains ravageurs et maladies, communs sur les Cucurbitacées, sont également observés dans les cultures de Luffa cylindrica. Notamment, l’oïdium, le mildiou, les mouches du potiron et l’araignée rouge. Par exemple, plusieurs espèces de mouches du potiron (dont Bactrocera depressa et Bactrocera scutellata) attaquent les fruits immatures. Ces insectes brun foncé pénètrent dans la peau des fruits, et les tissus aux alentours des piqures sèchent, deviennent foncés et s’enfoncent légèrement.

Récolte

Les fruits mûrs à utiliser pour leurs fibres sont récoltés 3–6 mois après le semis, lorsqu’ils commencent à devenir jaunes. Les fruits pour la consommation doivent être récoltés avant de devenir fibreux ; leur récolte débute 2 mois après la plantation. Les fruits immatures se conservent mal et doivent être commercialisés ou préparés pour la consommation dès qu’ils sont récoltés.

Rendement

Des rapports provenant d’Inde et du Japon montrent que Luffa cylindrica peut produire plus de 62 000 fruits/ha à une densité de 11 000 pieds/ha, le nombre de fruits par plante étant limité à 5–6. Dans des peuplements naturels, le nombre de fruits produits par plante peut être beaucoup plus élevé que 6. Par exemple, un rapport de la Colombie indiquait qu’avec 5300 pieds/ha la production était de 200 000 fruits/ha avec une taille de fruit de 30–90 cm × 8–12 cm et un cycle de culture de 15 mois.

Traitement après récolte

La méthode de base de préparation des éponges consiste à immerger le fruit mûr et sec dans l’eau pendant 2–3 jours pour ramollir la peau et la chair et permettre de les éliminer facilement ainsi que les graines. Dans d’autres méthodes de transformation, on utilise de l’eau bouillante. Dans les entreprises commerciales, les fruits sont placés dans des citernes alimentées en eau courante jusqu’à ce que la peau et la pulpe se désintégrent, après quoi ils sont lavés pour éliminer la pulpe et les graines. L’endocarpe fibreux est blanchi dans une solution de javel avant un lavage et un séchage finaux, ou bien il est séché et blanchi au soleil.

Ressources génétiques

Les collections ex situ les plus importantes d’espèces de Luffa sont détenues par les Etats-Unis, l’Inde et les Philippines. Une banque d’ADN de 131 entrées de Luffa cylindrica récoltées dans 8 pays ouest-africains est disponible à la Banque de gènes de l’Institut Leibniz de génétique végétale et de recherche sur les plantes cultivées (IPK, Gatersleben). Les ressources génétiques des formes sauvages ne sont pas menacées, l’espèce étant omniprésente et poussant couramment dans les régions tropicales. Toutefois, il est urgent de mener des actions d’inventaire et de conservation des formes cultivées en Afrique pour encourager les efforts des producteurs locaux en termes d’amélioration et de sélection de cultivars.

Sélection

L’épaisseur des zones externes du réseau de fibres (qui forment la matière première de l’éponge), la compacité du réseau, le diamètre des brins et la longueur des cellules fibreuses peuvent varier. Ces caractéristiques sont transmises et offrent donc des perspectives de sélection et d’amélioration génétique. De nombreux cultivars et hybrides interspécifiques sont disponibles dans les principaux pays de production.

Perspectives

Les fruits de Luffa cylindrica sont une source de fibres locale très utile servant aux éponges et à d’autres applications, ainsi que de fruits comestibles. Il pourrait même exister des perspectives pour une production commerciale d’éponges destinées au marché de l’exportation. Pour augmenter la rentabilité, la production d’éponges combinée à une extraction de l’huile des graines peut ouvrir des perspectives. Les nombreuses applications en médecine traditionnelle et les résultats d’études pharmacologiques indiquent un potentiel médical.

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Sources de l'illustration

  • Jeffrey, C., 1967. Cucurbitaceae. In: Milne-Redhead, E. & Polhill, R.M. (Editors). Flora of Tropical East Africa. Crown Agents for Oversea Governments and Administrations, London, United Kingdom. 157 pp.

Auteur(s)

  • E.G. Achigan Dako, PROTA Network Office Africa, World Agroforestry Centre (ICRAF), P.O. Box 30677-00100, Nairobi, Kenya
  • S. N’danikou, Plant Sciences Laboratory, Faculty of Agronomic Sciences, University of Abomey Calavi, 04 BP 0174, Cotonou, Benin
  • R.S. Vodouhê, Bioversity International, Sub-office of West and Central Africa, 08 B.P. 0932, Cotonou, Benin

Citation correcte de cet article

Achigan-Dako, E.G. & N’danikou, S. & Vodouhê, R.S., 2011. Luffa cylindrica (L.) M.Roem. [Internet] Fiche de PROTA4U. Brink, M. & Achigan-Dako, E.G. (Editeurs). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Pays Bas. <http://www.prota4u.org/search.asp>.

Consulté le 11 avril 2019.


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