Publié le 14 juin 2021 Mis à jour le 21 juin 2021

Publication dans Nature Communication Biology : Une équipe de l'Université libre de Bruxelles (ULB) a découvert un nouvel arsenal de biomolécules naturelles pour renforcer l'immunité des plantes contre les pathogènes nuisibles. Ces molécules sont bioraffinées à partir des plantes elles-mêmes (i.e. la cellulose) sans utiliser de produits chimiques polluants, donc tout en respectant le label biologique pour les applications agricoles.

L'équipe du Laboratoire de production et de biostimulation des plantes cultivées, Ecole interfacultaire de bioingénieur de l’ULB, en collaboration avec l'Institut INRAE-IJPB, a réussi à transformer la cellulose, abondante et renouvelable, en oligosaccharides hydrosolubles (bons et consommables comme du sucre). En utilisant un processus biologique basé sur des enzymes fongiques (LPMOs), étudié depuis une décennie par le prof. David Cannella, les résultats de ses recherches sont maintenant publiés dans Nature Communication Biology. Cette technologie s'inscrit dans le cadre du développement d'un nouveau bio-pesticide et pourrait représenter une solide alternative aux pesticides fongiques polluants.

« Cette combinaison unique de sucres bio-dérivés de la cellulose est très efficace car elle est perçue par les plantes comme un signal d'alerte fort imitant une infection, comme un vaccin », explique le postdoc du FNRS M. Zarattini, le premier auteur de l’étude.

Elle active une puissante réponse immunitaire innée contre les pathogènes (champignons et bactéries) qui détruisent les cultures. Les plantes ainsi stimulées déploient rapidement de puissants mécanismes de défense aboutissant quelques heures plus tard à une ligne inviolable. Paroi cellulaire plus épaisse, fermeture des stomates, production de composés antimicrobiens, tout cela rend la plante capable de résister et de combattre les agressions pathogènes, et de progresser dans son cycle de vie sans trop de perturbations.

Imaginez qu'un champ de culture biologique soit envahi par des d'infections fongiques, l'agriculteur pourrait pulvériser ces sucres spéciaux pour arrêter la propagation de la maladie, tout en respectant les règles du Bio-label des productions biologiques. Lorsque ces événements indésirables se produisent aujourd'hui, l'agriculteur biologique est souvent contraint de prendre une décision radicale : soit il épand des produits chimiques puissants, ce qui lui fait perdre le label biologique, soit il perd une partie de sa récolte, en raison de la rareté des produits phytopharmaceutiques antifongiques disponibles et respectueux du label biologique. De plus, le sol ne sera pas pollué par des produits chimiques agressifs souvent pulvérisés à outrance et persistants dans l'environnement. Au contraire, le sucre dérivé de la cellulose pourrait également biostimuler la prolifération de "bons micro-organismes du sol", essentiels à la résilience future des plantes face à d'autres stress environnementaux.

La source de ces sucres est très commune, la cellulose. Oui, certains des masques que vous portez sont faits de cellulose ! ou vos vêtements, mais la plupart du temps, elle provient des déchets agricoles annuels. Normalement, tout déchet agricole lignocellulosique peut servir de source initiale de cellulose, même la chitine des écorces de crevettes ou la pectine des déchets de fruits peuvent également être converties en ces molécules biostimulantes.

 

Contact scientifique

David Cannella
Laboratoire de Production et de Biostimulation des Plantes cultivées, Ecole interfacultaire de bioingénieur
Université libre de Bruxelles
E-mail : david.cannella@ulb.be

Contact
Communication Recherche : com.recherche@ulb.be