• Langue : Français
• Discipline : Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment, physiologie
• Identifiant : 2024ULILR012
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 29/03/2024

Résumé en langue originale

Les bactéries du complexe de Pseudomonas syringae se révèlent être un réservoir de métabolites secondaires possédant des activités antimicrobiennes sur divers pathosystèmes. Parmi ces composés, les lipopeptides, métabolites caractérisés par leur diversité structurale et leurs diverses activités biologiques, suscitent un intérêt croissant en tant qu'alternatives de substitution aux pesticides chimiques pour le traitement des grandes cultures. Cependant, leur utilisation à grande échelle se heurte à un défi majeur : la difficulté à produire des volumes suffisants en raison de faibles rendements de production.L'objectif de ce travail est de développer un procédé de production pour obtenir des extraits de P. syringae très actifs contre Zymoseptoria tritici, champignon responsable de la septoriose du blé. Pour cela, une souche Pseudomonas syringae, non phytopathogène, dotée d'une activité antifongique contre Z. tritici et capable de produire des lipopeptides, a été choisie comme modèle d'étude.L'étude de l'influence des paramètres environnementaux sur la physiologie bactérienne a permis d'identifier des conditions de culture particulières (température, pH, oxygénation, milieu de culture) pour obtenir un extrait bactérien avec une forte activité antifongique in vitro contre Zymoseptoria tritici. Une culture de P. syringae en bioréacteur dans les conditions optimales entraine une augmentation du pouvoir antifongique des extraits d'un facteur 10 et une production de lipopeptides atteignant 220 mg/L. Les extraits de P. syringae ont montré, in planta, un potentiel très intéressant de biocontrôle contre la septoriose, avec des taux de protection du blé pouvant atteindre jusqu'à 83%.La synthèse d'un nouveau lipopeptide a été mise en évidence chez la souche de P. syringae lors de l'optimisation de la composition du milieu. Ce nouveau lipopeptide est co-produit avec trois familles de lipopeptides déjà identifiées : les syringafactines, les syringopeptines 25-6 et les syringostatines. Bien que la structure du nouveau lipopeptide n'ait pas encore pu être élucidée, son activité antifongique in vitro contre Z. tritici a été montrée, tout comme celle des syringostatines et des syringopeptines 25-6, avec des concentrations respectivement de 11,9, 2,2 et 150 µg/mL.

Résumé traduit

Bacteria of Pseudomonas syringae complex are revealed to be a reservoir of secondary metabolites with antimicrobial activities on various pathosystems. Among these compounds, lipopeptides, metabolites characterised by their structural diversity and diverse biological activities, arouse interest as alternative substitutes for chemical pesticides in the treatment of field crop. However, their use encountes a major challenge: the difficulty in producing sufficient volumes due to low production yields.The objective of this work is to develop a production process to obtain P. syringae extracts that are highly effective against Zymoseptoria tritici, the fungus responsible of septoria tritici blotch. For this purpose, a non-phytopathogenic Pseudomonas syringae strain with antifungal activity against Z. tritici and able to produce lipopeptides was chosen as the study model.The study of the influence of environmental parameters on bacterial physiology has identified specific culture conditions to obtain a bacterial extract with strong in vitro antifungal activity against Z. tritici. Culture of P. syringae CVB0040 in a bioreactor under optimal conditions results in a tenfold increase in the antifungal activity of the extracts and a production of lipopeptides reaching 220 mg/L. The P. syringae extracts have shown, in planta, a highly promising potential for biocontrol against septoria tritici blotch, with protection rates reaching up to 83%.The synthesis of a new lipopeptides was highlighted in the P. syringae strain during the optimization of the medium composition. This new lipopeptide is co-produced with three families of lipopeptides already identified: syringafactins, syringopeptins 25-6 and syringostatins. Although the structure of the new lipopeptide has not yet been elucidated, its in vitro antifungal activity against Z. tritici has been demonstrated along with that of syringostatins and syringopeptins 25-6, at concentrations of 11.9, 2.2 and 150 µg/mL respectively.