Biocontrôle des moisissures du genre Fusarium productrices de fumonisines par sélection de bactéries lactiques autochtones de maïs

par Doguiet Koffi Denis Dalie

Thèse de doctorat en Alimentation et Nutrition

Sous la direction de Alain Deschamps et de Florence Forget.

Soutenue le 17-12-2010

à Bordeaux 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux) .

Le président du jury était Maria Urdaci.

Le jury était composé de Hamid Boudra.

Les rapporteurs étaient Didier Montet, Christophe Nguyen-The.


  • Résumé

    Les Fusarium spp, moisissures généralement mycotoxinogènes, sont responsables d’une pathologie majeure, la fusariose de l’épi chez le maïs. La production de mycotoxines du genre fumonisine dans les grains de maïs par certaines de ces espèces représente un risque potentiel non négligeable pour la santé des consommateurs. En absence des moyens chimiques efficaces de prévention, une des voies les plus prometteuses réside dans l’utilisation de l’antagonisme microbien. Le but de ce travail de thèse a été d’explorer la capacité des bactéries lactiques autochtones du maïs à contrôler la croissance de Fusarium verticillioides et proliferatum, les deux espèces les plus fréquentes parmi les producteurs de fumonisines. Les bactéries lactiques isolées de différents organes du maïs ont été criblées en vu d’évaluer leur activité « anti-Fusarium ». Parmi les 67 souches isolées, une souche L006 identifiée comme Pediococcus pentosaceus par des techniques phénotypiques et moléculaires s’est montrée particulièrement très active. Les métabolites « anti-Fusarium » produits par P. pentosaceus L006 sont des métabolites secondaires qui semblent agir en synergie avec l’acide lactique. La production de ces composés dans le milieu MRS est optimale en condition agitée à 200 rpm, à pH 5,5 et à 30°C pendant 120 h. L’étude de l’influence de ces entités sur la production de fumonisines en milieu liquide a mis en évidence une stimulation dans certaines conditions comme entre autres lorsque la souche fusarienne est co-inoculée simultanément avec la bactérie lactique ou inoculée dans une culture bactérienne de trois jours. Cependant, cette étude a démontré que ces entités sont généralement capables de réduire significativement l’accumulation de ces toxines aussi bien en milieu liquide que sur grains de maïs. L’étude de la réduction de la fumonisine B1 en milieu liquide acidifié a montré que P. pentosaceus L006 est capable d’éliminer par adsorption 75% de cette toxine. Ces résultats ouvrent des perspectives pour l’utilisation de la souche L006 de P. pentosaceus pour le biocontrôle des Fusarium spp en vue de la maîtrise de la contamination en fumonisines du maïs et de ses produits dérivés.

  • Titre traduit

    .


  • Résumé

    Fusarium spp. are generally mycotoxinogenic moulds responsible for a major disease on maize spikes. Production of mycotoxins such as fumonisins by some of these species is a threat for the consumers. As no chemical resources are available for preventing the risk of occurrence, one of the promising ways to limit the toxin accumulation is the use of microbial antagonism. The main goal of this doctoral project was to investigate the ability of maize autochthonous lactic bacteria to control the development of Fusarium verticillioides and proliferatum, the two main species producing fumonisins. Lactic bacteria isolated from different tissues of the plant have been screened in order to evaluate their “anti-Fusarium” activity. Among the 67 isolated strains, the L006 strain characterised as Pediococcus pentosaceus by phenotypic and molecular methods was particularly highly active. Anti-Fusarium metabolites produced by P. pentosaceus (L006) are secondary metabolites which probably act in synergy with lactic acid. The production of these entities in MRS medium is optimal in shaken cultures at 200 rpm, at pH 5.5 with a temperature of 30°C during 120 h. Study of the effects of these metabolites on the fumonisins production in liquid medium showed a stimulation in particular conditions such as co-inoculation of the Fusarium strain together with the lactic bacteria or inoculation in a three days old bacterial culture. However, this study demonstrated that these entities generally significantly inhibited the toxin accumulation when cultivated as well as in liquid medium or on maize grains. Studying the reduction of fumonisin B1 reduction in acidified liquid medium showed that P. pentosaceus (L006) was able to adsorb 75% of this toxin. These results open new perspectives for biocontrol of Fusarium spp. using the P. pentosaceus L006 strain to prevent contamination of maize and derived products by fumonisins.


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