Pourquoi mes doigts collent-ils quand je coupe une courgette ?

Vous avez peut-être tous un jour tenté l’expérience : après une séance d’épluchage intensif de courgette, de concombres, de courges ou autres potirons… voilà que vos doigts sont tout englués et que votre peau est toute fripée. Comme si vous vous étiez pris dans de la colle. Quelques heures plus tard, cette gangue de glu s’effrite, et vous avez l’impression de muer… D’où vient donc ce phénomène ? Pas de panique, quelques éléments d’explications !

Courgette, concombre, potiron : quel point commun ?

Tous ces « légumes », qui sont des fruits au sens strictement botanique du terme (car ils contiennent les graines de la génération de plantes suivantes) sont des illustres représentants de la famille de Cucurbitacées. Pour en savoir plus sur cette grande et belle famille de plantes, rendez-vous dans cet article.

Un système vasculaire pas comme les autres

Les Cucurbitacées (outre leur nom rigolo et tout ce qu’on peut en faire en cuisine) intéressent beaucoup les biologistes car elles ont un système vasculaire très particulier. Dans une plante, il existe des canaux de transports de liquides un peu équivalents à notre système sanguin, qui permettent de transporter de l’eau, des sucres et autres nutriments.

On apprend régulièrement qu’il y en a deux types dans les plantes vasculaires :

• Les vaisseaux de xylème, qui transportent de l’eau et des minéraux, des racines vers les parties aériennes d’une plante.
• Les vaisseaux de phloème, qui transportent de la matière organique, des sucres et d’autres molécules des parties aériennes vers les racines.

Ces deux types de vaisseaux laissent passer du liquide et permettent de répartir toutes sortes de composés et de messages chimiques dans la plante, assez rapidement. Si on coupe une section de tige de n’importe quelle plante vasculaire, on peut localiser ces vaisseaux en microscopie, selon la famille de la plante.

Mais les Cucurbitacées sont un peu bizarres de ce point de vue là, car leur famille est dotée de différents systèmes de phloème :

• Un phloème interne, et un phloème externe, répartis autour des vaisseaux de xylème, ce que l’on qualifie de « phloème fasciculaire » dans certains articles.
• Un « phloème extra-fasciculaire », réparti en plusieurs rangées autour des vaisseaux classiques. Ce phloème s’écoule grâce à de multiples canaux répartis jusque sous la peau des plantes, reliés entre eux par des vaisseaux plus petits.

L’organisation est assez complexe, mais les plantes de cette famille ayant tout de même un grand intérêt économique, le sujet a été étudié par les scientifiques.

Une stratégie de défense qui vous colle à la peau.

La composition de cette sève est encore aujourd’hui une question partiellement ouverte et un champ de recherche à part entier. Ce que l’on sait, c’est que chez les cucurbitacées, le « saignement » d’une plaie se fait en grande quantité, contrairement à d’autres espèces où il est quasiment impossible de récolter la sève. Les plantes ont en effet des mécanismes ultra-sophistiqués pour boucher les fuites de leurs systèmes vasculaires le plus rapidement possible : dépôts de bouchons de callose, protéines coagulantes et autres astuces pour fermer les écoutilles avant que le navire ne chavire ! (1)
Pendant longtemps, les chercheurs ont donc utilisé la famille de la citrouille pour étudier la composition de la sève (2)… manque de bol, il semblerait que cette sève provienne principalement du réseau « extra-fasciculaire », et non pas du réseau de phloème normal qui ne contribuerait que pour 1% de ce que votre courgette aux abois ne soit capable de sécréter (1).

Dans des expériences préliminaires sur cette fameuse sève, les chercheurs ont trouvé des différences de composition de cette sève alternative en fonction de l’espèce : une citrouille lésée exsude plus longtemps qu’un concombre, car sa sève est plus fluide, moins visqueuse (1).

Pourquoi saigner aussi abondamment ? Déjà, parce que les plantes de la famille des cucurbitacées sont d’ordinaire des « vignes » : on peut faire grimper leurs tiges en hauteur. Elles ont donc un système vasculaire en moyenne 14 fois plus large que d’autres familles de plantes, pour pomper plus d’eau en hauteur. Il paraît donc logique d’avoir besoin de plus de colle pour refermer les vaisseaux en cas de lésion.

Côté composition, la substance visqueuse qui imprègne vos doigts en épluchant des courgettes est faite principalement de protéines coagulantes appelées « protéines-P » pour « protéines du phloème ». En s’agrégeant, elle forment des bouchons de slime. Elles peuvent également s’agréger à de la callose pour boucher les vaisseaux conducteurs en se rigidifiant à l’air libre (3).

Ceci permet non seulement de bloquer l’entrée de micro-organismes dans la blessure, mais également de coller les mâchoires d’insectes opportunistes qui ne seraient pas sensibles à l’arsenal chimique des cucurbitacées, et notamment à une famille de molécules que l’on appelle les cucurbitacines (4). Elle permet également de repousser les pucerons et de les dissuader d’y creuser un trou. Les pucerons étant des insectes suceurs, gare au bouchage de paille ! (5) Elle fonctionne ainsi comme une sorte de latex.

On y retrouve également un mélange de sucres légèrement différent de la sève principale (stachyose, sucrose ou raffinose…), en quantités insuffisante pour que ce soit vraiment nutritif… (1) des inhibiteurs de protéases (des protéines capables d’en couper d’autres comme ce que contient notre salive pour mâcher les aliments), et des hormones de défense.
Tout cela suggère que les cucurbitacées ont réussi un tour de force au cours de l’évolution. D’abord, celui de garder un système vasculaire principal pour répartir les nutriments dans l’organisme et assurer un approvisionnement en sucre conséquent pour assurer la croissance des fruits. Mais aussi de créer un système de tranchées périphérique pour organiser des défenses en cas d’agression extérieur. Les deux systèmes ont des compositions chimiques et des fonctions bien distinctes (6).

Chose intéressante, la composition de cette sève « alternative » va varier en fonction de la maturité du fruit. Vos courges seront beaucoup moins gluantes à l’épluchage si le fruit est récolté bien mûr… ce qui n’est souvent pas le cas de la courgette. On la récolte en général avant sa complète maturité pour la consommer, ce qui explique qu’elle soit encore souvent très visqueuse lorsqu’on la manipule.

Avec la mise à disposition de génomes complets de certaines espèces de cucurbitacées, tout porte à croire que la composition détaillée de cette glu n’aura bientôt plus de secrets pour nous ! (7) Des analyses très poussées sur l’expression des gènes dans le système vasculaire du concombre ont déjà été publiées, confirmant le rôle très différent des systèmes vasculaires parallèles, jusque dans le fruit (8).

Comment empêcher vos doigts de coller ?

Le grand internet mondial est riche en conseils sur comment retirer cette couche infâme et sèche de sève sur vos doigts : tantôt on vous conseillera de tremper vos mains dans l’eau chaude avec un peu de savon, tantôt l’on vous recommandera d’imbiber vos mains d’huile au préalable, avant de laver vos mains.
Tremper dans de l’eau chaude et gratter avec le côté rugueux d’une éponge peut faire également faire le job, mais si vous souhaitez vous éviter toute cette peine, en réalité, il vous suffit de… porter des gants, par exemple. Ou de manipuler votre légume avec un torchon entre sa peau et la vôtre.

Ou encore d’acheter vos courgettes pré-coupées… ce qui se fait beaucoup aux Etats-Unis par exemple. Si ce type de produits pré-préparés sont intéressants pour des personnes à mobilité réduite qui veulent cuisiner, mais pour qui il est laborieux de couper eux mêmes leurs fruits et légumes, il est tout de même dommage de ne pas exploiter l’emballage naturel des fruits et légumes (leur peau) pour les conserver. Vous économiserez des emballages plastiques, contribuerez à réduire les émission de CO2… bref, pour sauver la planète, achetez l’entièreté de votre courgette !
Enfin, sachez que la peau des courgettes est comestible et qu’il est tout à fait possible de les cuisiner sans les éplucher ! C’est même délicieux !

Pour aller plus loin :

1. Zhang, C., Yu, X., Ayre, B. G. & Turgeon, R. The Origin and Composition of Cucurbit “Phloem” Exudate1[OA]. Plant Physiol158, 1873–1882 (2012). (DOI : 10.1104/pp.112.194431)
2. Turgeon, R. & Oparka, K. The secret phloem of pumpkins. PNAS107, 13201–13202 (2010). (10.1073/pnas.1008134107)
3. Gaupels, F. & Ghirardo, A. The extrafascicular phloem is made for fighting. Front Plant Sci4, (2013). (DOI : 10.3389/fpls.2013.00187)
4. McCLOUD, E. S., Tallamy, D. W. & Halaweish, F. T. Squash beetle trenching behaviour: avoidance of cucurbitacin induction or mucilaginous plant sap? Ecological Entomology20, 51–59 (1995). (DOI : 10.1111/j.1365-2311.1995.tb00428.x)
5. Kanvil, S. et al. Cucurbit extrafascicular phloem has strong negative impacts on aphids and is not a preferred feeding site. Plant, Cell & Environment40, 2780–2789 (2017). (DOI : 10.1111/pce.13053)
6. Zhang, B., Tolstikov, V., Turnbull, C., Hicks, L. M. & Fiehn, O. Divergent metabolome and proteome suggest functional independence of dual phloem transport systems in cucurbits. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.107, 13532–13537 (2010). (DOI : 10.1073/pnas.0910558107)
7. Montero-Pau, J. et al. De novo assembly of the zucchini genome reveals a whole-genome duplication associated with the origin of the Cucurbita genus. Plant Biotechnol. J.16, 1161–1171 (2018). (10.1111/pbi.12860)
8. Sui, X. et al. Transcriptomic and functional analysis of cucumber (Cucumis sativus L.) fruit phloem during early development. The Plant Journal96, 982–996 (2018). (DOI : 10.1111/tpj.14084)

Pour en apprendre plus sur les stratégies de défense des végétaux, voici deux dossiers disponibles sur Podcast Science :
Les plantes versus le monde, épisode 1 et épisode 2.