L'importante famille des Brassicaceae (brassicacées), anciennement crucifères, regroupe des plantes dicotylédones. En classification classique, elle comprend espèces réparties en 350 genres dont 78 en France. Ce sont essentiellement des plantes herbacées surtout présentes dans l'hémisphère nord à l'état sauvage ou cultivé, principalement pour la production d'huile (à usage alimentaire et industriel), pour l'alimentation humaine et animale, ou comme plantes d'ornement.
Les plantes appartenant à la famille des Brassicaceae (choux, navet, colza, moutarde, raifort, cresson...) contiennent des glucosinolates qui, sous l’action d’une enzyme endogène (la myrosinase), sont transformés en isothiocyanates, composés soufrés qui ont une saveur plus ou moins âcre et donnent leur goût particulier à leurs préparations culinaires.
La famille des brassicacées comprend des espèces de la flore sauvage spontanée et des espèces cultivées (dont certaines génétiquement modifiées) qui peuvent coexister et échanger des gènes.
Étymologie Pline l'Ancien donne le nom générique de brassica à plusieurs plantes ressemblant à des choux. Le nom scientifique latin Brassica serait dérivé d'un mot celte, bresic, qui désignait le « chou »..
Statut des Capparacées et Cléomacées En classification phylogénétique APG II (2003), la famille des brassicacées comprend les Capparacées (comme la sous-famille des Capparoïdées). Le [] avait réhabilité les Capparacées, en les séparant des Cléomacées. Les Cléomacées comprennent en 10 genres (dont le genre Cleome, plantes à fleurs décoratives).
Le statut des Capparacées et des Cléomacées est encore discuté.
Principaux genres Voir la liste des genres de Brassicacées
Principaux genres ou espèces cultivés Légumes Armoracia : genre du Raifort, Barbarea : le cresson de terre (Barbarea verna), Brassica : les choux, la moutarde, les navets, le chou-rave, le colza, le rutabaga, le pe-tsaï (chou chinois), Crambe : le crambe maritime, ou chou marin, Diplotaxis, la fausse roquette : la roquette blanche (Diplotaxis erucoides) et la roquette jaune (Diplotaxis tenuifolia) . Eruca : la roquette (Eruca vesicaria), Eutrema : dont Eutrema Japonica, le wasabi, ou raifort japonais, Lepidium : le cresson alénois (Lepidium sativum) Nasturtium : le cresson de fontaine (Nasturium officinalis) Raphanus : les radis noir, rose, rose à bout blanc, rouge, daïkon (Raphanus Sativus).
Plantes oléagineuses Brassica napus : le colza, Brassica rapa : la navette, Camelina sativa : la cameline. Sinapis alba : la moutarde blanche
La sinapine, appelée aussi sinapoylcholine ou 3,5-dimethoxy-4-hydroxycinnamoyl-choline, est l’alcaloïde le plus présent au sein des graines oléagineuses de cette famille des Brassicacées..
Plantes fourragères Brassica oleracea : les choux fourragers, Brassica napus : le colza fourrager, le rutabaga Brassica rapa subsp. rapa : le navet fourrager, la navette, Raphanus sativus : le radis fourrager. Sinapis alba : la moutarde blanche
Plantes ornementales Aubrieta, les aubriettes, Alyssum, les alysses, Erysimum cheiri, la giroflée des murailles, Hesperis matronalis, la julienne des dames, Iberis, les ibéris ou ibérides Lunaria annua, la lunaire annuelle ou monnaie-du-pape, Matthiola longipetala, la giroflée odorante, Parrya.
Modèle biologique Arabidopsis thaliana : l'arabette des Dames
Quelques genres sauvages vignette|Roquette de mer (Cakile). Alliaria, l'alliaire, Cakile, roquette de mer et crambe, chou marin, deux plantes des rivages marins, Capsella, notamment les capselles bourse à pasteur, Cardamine, l'herbe de la Saint-Georges (cardamine des prés), Cochlearia, la cochléaire officinale, Pringlea, le chou de Kerguelen, Rorippa, Rorippa columbiae. Sinapis (arvensis), Sanve, ou Moutarde des champs Sisymbrium
Utilisations vignette|Structure de la molécule de glucosinolate. Le groupe R (Radical aglycone) est variable. Plus de 120 glucosinolates différents ont été isolés et identifiés dans l’ordre botanique des Brassicales, principalement chez les Brassicacées.. Ces composés sont des substances de réserve en azote et en soufre pour la plante, notamment pour la synthèse d’acides aminés en cas de nutrition carencée E. Schnug, « Bestimmung des Gesamtglucosinolatgehaltes in vegetativen Pflanzenteilen durch quantitative Analyse enzymatisch freisetzbaren Sulfates », Fresenius Z. Anal. Chem., 330, 1988, p. 50-55. Présents dans la vacuole de la cellule végétale, ils sont catalysés, sous l’action d’une enzyme endogène (la myrosinase présente dans le cytoplasme) lors de la dégradation de la plante. Ils sont alors transformés en glucose, sulfate, thiocyanates et isothiocyanates qui ont une saveur plus ou moins âcre P. Matile, « Die Senfölbombe »: Zur Kom- partimentierung des Myrosinasesystems, Biochem. Physiol. Pflanzen, 175, 1980, p. 722-731.. Les premières observations sur les propriétés uniques des glucosinolates et des isothiocyanates (connus sous le terme d’huiles de moutarde) sont rapportées au début du , comme résultats des efforts afin de comprendre l’origine chimique de la saveur piquante des graines de moutarde. Les isothio- et thiocyanates sont des molécules toxiques et volatiles qui quittent la cellule par des fissures dans la paroi cellulaire. La production de ces composés bioactifs participe à la défense des plantes contre les herbivores : répulsion de phytophages, action fongicide, bactéricide et insecticide. Ils sont par contre attractifs pour quelques herbivores capables de les assimiler et qui, de ce fait, se sont spécialisés dans la recherche des Crucifères. Cette évolution a entraîné une « course aux armements », les Crucifères concentrant encore plus de glucosinolates à l'origine du goût piquant des pâtes condimentaires (graines de moutarde, racine de wasabi et de raifort contenant comme glucosinolate principal la sinigrine) mais aussi de la mise au point, dès la fin des années 1970, des variétés de colza dépourvues d'acide érucique (toxique) et de glucosinolates (effet goitrogène nocif dans l'alimentation animale).
Santé Les isothiocyanates sont connus parmi des agents chimiopréventifs et antimutagènes efficaces., des agents antioxydants.. Selon une revue générale de 41 méta-analyses de 303 études individuelles impliquant , il existe des preuves que l'apport de légumes de la famille des brassicacées pourrait être associé à des effets bénéfiques pour la santé, en particulier pour le cancer de l'estomac, le cancer du poumon, le cancer de l'endomètre et la mortalité toutes causes confondues.
Médicinales Les isothiocyanates des différentes plantes de cette famille ont des propriétés stimulantes, digestives, antiseptiques et expectorantes (mucolytiques)Jean Bruneton, Pharmacognosie, phytochimie, plantes médicinales, éd. Tec&Doc, 1999, p.203.
Alimentaires
80 % de la nourriture d'origine végétale est assurée par seulement 17 familles botaniques dont les principales sont les Poaceae (graminées), les Fabaceae (légumineuses) et les Brassicaceae Kathy J. Willis, State of the World's Plants Report. 2017, Royal Botanic Gardens, Kew, p. 8, 2017 .
La plupart des Brassicaceae, même sauvages sont comestibles (feuille, tige et fleur à consommer en petite quantité car les essences sulfurées sont irritantes, voire rubéfiantes et vésicantes. Cf .), à l'exception des vélars fausse Giroflée ou des giroflées des murailles potentiellement dangereuses (présence d'hétérosides cardiotoxiques), bien qu'elles ne semblent pas avoir provoqué d'accidents sérieux. Leur saveur est trop amère pour qu'on puisse avoir envie de les consommer en quantité.
Cosméceutique Plusieurs Brassicacées sont utilisées en . Certains produits commerciaux en dermonutrition contiennent parmi leurs ingrédients un extrait de Crucifère (huile de caméline, extrait de cresson)...
Aspects sanitaires Les brassicacées sont parasitées ou mangées par de nombreux phytophages (généralistes ou spécialistes), dont pucerons, larves de lépidoptères (piérides notamment) et de diptères qui constituent pour certaines d’importants « ravageurs » agricoles. C'est une des raisons pour lesquelles des OGM ont été produits au sein de cette famille, avec le risque que les gènes de résistances soient transmis à des parents sauvages qui pourraient devenir des « super-mauvaises herbes » résistantes à leurs prédateurs naturels.
L'utilisation de variétés cultivées résistantes aux pathogènes est souvent limitée par leurs autres caractéristiques telles que le rendement ou la qualité, qui ne correspondent pas aux attentes de la production, du commerce ou des consommateurs. L'interdiction progressive de fumigants favorise la recherche de méthodes biologiques visant à réduire le nombre de pathogènes, de ravageurs et de semences de mauvaises herbes dans le sol. La biofumigation est basée sur l’utilisation de plantes riches en glucosinolates, principalement des crucifères..
Caractéristiques générales Les feuilles ou les fleurs froissées dégagent une odeur piquante soufrée proche du chou ou des fanes de radis, de navet.
Appareil végétatif Ce sont des plantes herbacées, parfois un peu ligneuses à la base, comme chez la giroflée des murailles, à racine pivotante, simple ou ramifiée, quelquefois renflée. Les feuilles sont ordinairement alternes, suivant une phyllotaxie spiralée, ou toutes basilaires (disposées en rosette basale et souvent de forme lyrée-pennatifide)Se dit d'une feuille pennatifide ou pennatiséquée dont le lobe terminal, arrondi, est beaucoup plus grand que les autres.. Sans stipules, elles ont un limbe simple entier souvent lobé ou découpé O. Appel, I. A. Al-Shehbaz, « Cruciferae », in Kubitzki, K.Bayer, C. eds. The families and genera of vascular plants, 2003, p. 75-174. L'acaulie est relativement fréquente. Les tiges sont souvent couvertes de trichomes unicellulaires variés et de trichomes glanduleux pluricellulaires, le type de pilosité faisant partie des critères de détermination R. C. Rollins, U. C. Banerjee, « Trichomes » in Studies of the Cruciferae, Vaughan, J. G.MacLeod, A. J.Jones, B. M. G. eds, The biology and chemistry of the Cruciferae, Academic Press, 1976, p.145-166.
Appareil reproducteur vignette|Fleurs de tabouret des Alpes.