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UR 1264 - MYCSA : Mycologie et securite des aliments

MycSA

Mycologie & Sécurité des Aliments
INRA Bordeaux-Aquitaine
BP 81
33883 Villenave d'Ornon Cedex

Soutenance de Thèse - Yasmine Chakroun

Activité antifongique et antimycotoxines d’huiles essentielles tunisiennes sur des souches de Fusarium productrices d'enniatines et évaluation de leur potentialisation par nanoencapsulation

05 mai 2022

These Chakroun
Jeudi 12 mai - INRAE Nouvelle Aquitaine Bordeaux, Amphithéatre Collette & Josy Bové. 13h30 Pendant la journée mondiale de la santé des végétaux (ONU).

Un Thèse en cotutelle avec avec l'Université de Carthage (TUNISIE).

Résumé :

Les mycotoxines sont des métabolites secondaires toxiques qui s’accumulent dans les matrices alimentaires. Elles sont produites par plusieurs genres de champignons filamenteux. La contamination des cultures par ces champignons entraîne une perte économique significative et la contamination par leurs mycotoxines présente un danger important pour la santé animale et humaine. Une augmentation de l'occurrence des « mycotoxines émergentes » a été enregistrée dans le monde au cours de la dernière décennie. Ce terme inclut les mycotoxines qui ne sont ni surveillées ni soumises à une réglementation. Les enniatines (ENNs) sont un des groupes principaux des mycotoxines émergentes. Elles sont produites par plusieurs espèces de Fusarium qui participent à la fusariose des épis de céréales, mais sont moins étudiées que d’autres Fusarium spp. Dans ce travail, des lots de grains asymptomatiques ont été analysés pour leurs teneurs en mycotoxine et les Fusarium spp. présents afin de mieux cerner les risques de contamination des blés tunisiens. Dans un lot contaminé en ENNs, quatre isolats ont été obtenus, dont deux étaient des producteurs d’ENN in vitro. Leur identification morphologique et à partir de séquences d’ADN ont permis de confirmer l’appartenance de 2 isolats à l’espèce Fusarium acuminatum, un membre du complexe d’espèce Fusarium tricinctum.
A ce jour les différentes stratégies mises en place pour réduire les infections par Fusarium spp. et la contamination par ses mycotoxines dans les denrées partout dans le monde ne sont pas suffisamment efficaces et le développement de solutions alternatives est devenu une priorité. L'utilisation d'huiles essentielles végétales (HEs) pour l'élaboration de fongicides végétaux respectueux de l'environnement présente divers avantages : volatilité relativement élevée, caractère biodégradable et acceptation du consommateur. Nous avons testé l’efficacité d’HEs issues de 8 plantes tunisiennes pour leur activité antifongique et d’inhibition de l’accumulation d’ENN sur la souche de F. acuminatum et une souche de F. avenaceum. Les HEs d’Ammoides pusilla et de Thymus capitatus ont été sélectionnées, puis leur composition chimique caractérisée, et leurs activités biologiques étudiées en détail. Les HEs limitent le taux de germination des conidies et la vitesse de croissance du mycélium, qu’elles soient en contact dans le milieu de culture ou par l’intermédiaire de leurs composés volatils. Elles inhibent aussi la synthèse des ENNs. Le thymol, composé majoritaire de l’HE d’A. pusilla peut être responsable de l’activité antifongique mais n’est pas efficace seul pour inhiber la synthèse d’ENNs.
La faible persistance et la forte sensibilité des HEs à l'oxydation et à l'exposition aux UV limitent leur utilisation à l'état libre en cultures. Afin d'améliorer les conditions d'utilisation et d'augmenter l'applicabilité des formulations bioactives naturelles, l'encapsulation dans des nano-supports est une technologie émergente. L’HE d’A. pusilla a été encapsulée dans des nanoparticules de silice mésoporeuse (MSNPs) qui présentent une stabilité élevée, une biocompatibilité, une porosité homogène, une inertie élevée et une facilité de fonctionnalisation. Ce traitement a permis de prolonger le temps de diffusion des composés volatils de l’HE dans l’environnement et a sensiblement augmenté l’activité fongistatique et l’inhibition de l’accumulation d’ENN pour une même quantité d’HE utilisée. Les MSNPs seules limitaient aussi l’accumulation d’ENNs.
Ces travaux ont été les premiers mettre en évidence F. acuminatum dans des grains en Tunisie et à caractériser des HEs inhibant la production d’ENNs par F. avenaceum et F. acuminatum. Ils ouvrent la voie à des développements futurs d’utilisation de ces HEs pour maitriser ces champignons et leurs mycotoxines, en particulier grâce leur encapsulation dans de la silice mésoporeuse.

Mots clés : Fusarium, mycotoxines, céréales, huile essentielle, nanoencapsulation

Publications associées à la thèse :

Chakroun Y., Atanasova V., Jallouli S., Oueslati S., Abderrabba M., Savoie J.-M. (2021). Tunisian thyme essential oil for controlling enniatins producing Fusarium species. Journal of International Scientific Publications: Agriculture & Food 9, 221-230. https://www.scientific-publications.net/en/article/1002161/

Chakroun Y., Oueslati S., Atanasova V., Richard-Forget F., Abderrabba M., Savoie J-M. (2021). Ammoides pusilla essential oil: a potent inhibitor of the growth of Fusarium avenaceum and its enniatin production. Molecules. 26(22):6906. https://doi.org/10.3390/molecules26226906

Chakroun, Y.; Oueslati, S.; Pinson-Gadais, L.; Abderrabba, M.; Savoie, J.-M. (2022) Characterization of Fusarium acuminatum: A Potential Enniatins Producer in Tunisian Wheat. J. Fungi , 8, 458. https://doi.org/10.3390/jof8050458