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Etude de l'effet de l'éthylène sur la croissance de champignons filamenteux et la production de leurs mycotoxines associées


par Jonas CRUZEL
Université Toulouse III Paul Sabatier - Master Diagnostic Microbiologiques : Approches Innovantes 2020
  

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Université Toulouse III Paul Sabatier - Master Diagnostic Microbiologique : approches
innovantes - Année 2019-2020

Étude de l'effet de l'éthylène sur la croissance de

champignons filamenteux (Aspergillus flavus,

Aspergillus parasiticus et Penicillium expansum) et de

leurs mycotoxines associées (aflatoxines et patuline)

Par Jonas Cruzel

Réalisé sous la direction de Selma Snini et de Florence Mathieu du Laboratoire
de Génie Chimique et de Christian Chervin du Laboratoire Génomique et
Biotechnologie des Fruits

Laboratoire d'accueil :

Laboratoire de Génie Chimique (LGC - Département Bioprocédés et Systèmes Microbiens) et
le Laboratoire de Génomique et Biotechnologie des Fruits (GBF)

Toulouse -INP/ENSAT, Avenue de l'Agrobiopôle, 31326 Castanet-Tolosan

Remerciements

Je souhaite tout d'abord remercier très chaleureusement mes référents de stage : Selma Snini, Christian Chervin ainsi que Florence Mathieu. Tout au long de cette expérience, vous avez su me faire évoluer grâce à vos excellents conseils et à la confiance que vous avez placée en moi. Merci pour la qualité de votre encadrement et pour votre disponibilité au cours de ce stage.

Je tiens à remercier Philippe Anson pour sa gentillesse, ses remarques pertinentes, son optimisme à toute épreuve et sa disponibilité. Un grand merci pour l'aide apportée au cours de mes manipulations. Ainsi que Pierre Maury pour nous avoir gentiment apporté son aide pour le dosage du CO2.

Je souhaite également remercier Brad Binder de l'université de Knoxville, Tennessee, pour l'expertise et les précieux conseils qu'il a pu m'apporter pour les analyses bio-informatiques.

Je remercie pareillement Vanessa Maakaroun, Rola Al-Hariss, Angèle Matrat, Hiba Kawtharani, Valentin Capuran, Vincent Danjou et Antoine Raynal, pour tous les moments passés ensemble et le soutien mutuel que nous nous sommes apportés mais surtout pour les parties de cartes qui ont rythmé nos pauses déjeuners.

Je souhaite aussi saluer toute l'équipe BioSyM pour m'avoir si gentiment accueilli et rapidement considéré comme un des leurs.

Un grand merci à Marie-Line Daveran-Mingot et Pascal Lebourgeois pour le savoir, l'aide, la confiance et la bonne humeur qu'ils ont su apporter à l'ensemble de la promotion de Master 2 DIAG 2019-2020.

Pour finir, je tiens vivement à remercier tous les membres de ma famille pour leur patience, leur soutien et leur réconfort tout au long de mes années d'études. Mais également mes colocataires qui ont su m'apporter des solutions lors de moments incertains.

Résumé

Les matières premières issues des cultures agricoles (céréales, fruits, etc.) sont fréquemment contaminées par des champignons filamenteux produisant des mycotoxines. Parmi ces mycotoxines, on retrouve l'aflatoxine B1 et la patuline, produite respectivement par des champignons du genre Aspergillus et Penicillium. Du fait de la toxicité avérée des mycotoxines, elles constituent un réel danger relatif à la sécurité alimentaire. Jusqu'à récemment, l'utilisation de produits phytosanitaires était privilégiée pour lutter contre la contamination par les mycotoxines. Cependant, la toxicité et les effets néfastes de ces produits encouragent le développement de méthodes de lutte alternatives basées sur l'utilisation de composés naturels, tel qu'une phytohormone comme l'éthylène, pour réduire la contamination par les mycotoxines. Certaines études, menées exclusivement sur la production d'aflatoxines par des champignons filamenteux du genre Aspergillus, ont démontré la capacité de l'éthylène à diminuer la production de mycotoxines dans cette famille. Bien que la façon dont les champignons perçoivent l'éthylène est encore inconnue et dans le cas d'un effet de l'éthylène sur la production de mycotoxines, l'effet du 1-méthylcyclopropène (1-MCP), gaz inhibiteur des récepteurs végétaux de l'éthylène, a été testé. Les résultats obtenus ont montré qu'un traitement à l'éthylène n'avait aucune influence sur la croissance des champignons étudiés bien qu'une augmentation générale des mycotoxines a été observé lorsque l'éthylène est appliqué sans éliminer le CO2 naturellement produit par les espèces fongiques. Cependant, lors d'un traitement à l'éthylène avec de la chaux sodée (piège à CO2), les champignons ont réagi à l'éthylène, laissant présager la présence de récepteur à l'éthylène, non-caractérisé à ce jour. De plus, ces mêmes résultats semblent prometteurs quant à l'utilisation de l'éthylène comme agent de biocontrôle puisqu'une importante diminution de la production de mycotoxines a été observée.

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"Là où il n'y a pas d'espoir, nous devons l'inventer"   Albert Camus