Soutenance mémoire
Généralités sur les moisissures
Les moisissures sont des champignons eucaryotes uni ou pluricellulaires, de structure syncytiale, hétérotrophes. Leur appareil végétatif est un thalle composé de filaments (hyphes) ramifiés dont l’ensemble constitue le mycélium (Nicklin et al., 2000). Leurs spores sont issues soit d’une reproduction sexuée dans le cas des champignons téléomorphes ou d’une multiplication asexuée chez les champignons anamorphes. Ces champignons sont appelés couramment « moisissures », véritables agglomérats de filaments mycéliens et d’organes fructifères capables de coloniser des substrats très divers (végétaux, papier, cuir, murs…) (Chabasse et al. 1999).
Les champignons sont bénéfiques pour la transformation de matières premières alimentaires, la production d’antibiotiques mais aussi d’enzymes pouvant être utiles en santé humaine et dans l’industrie agro-alimentaire. Cependant, ils sont souvent responsables de l’altération des denrées alimentaires, de l’apparition des mycoses et allergies mais aussi de la production de métabolites toxiques (mycotoxines) notamment les moisissures appartenant aux genres Penicillium, Fusarium et Aspergillus (Dupuy, 1994).
Les champignons du genre Aspergillus
Historique
Les Aspergillus ont été décrits pour la première fois en 1729 par Pier Antonio Micheli, un prêtre italien et biologiste qui a été le premier à tenter l’étude scientifique des champignons. Il donna le nom d’Aspergillus aux moisissures qu’il observe au microscope : il leur trouve une ressemblance très marquée avec le goupillon (« aspergillus » en latin) dont on se servait à l’église. L’histoire de ces microorganismes est surtout définie à travers les contaminations dont ils sont responsables comme celle des épisodes de la « maladie X du dindon » qui a sévi en 1960 en Angleterre et l’épidémie mortelle des maïs contaminés de 2004 au Kenya ou les champignons Aspergillus étaient incriminés (CDC, 2004).
Classification
Les espèces liées au genre Aspergillus sont largement étudiées et plus de 300 espèces ont été décrites. Les critères d’identification sont principalement morphologiques. Cependant, l’application des outils de caractérisation moléculaire a montré que cette identification strictement phénotypique pouvait conduire à des erreurs d’identification et que certains regroupements d’espèces n’avaient pas de fondement (Balajee et al., 2006).
Pour tenir compte des résultats de caractérisation moléculaire, des « sous genres » appelés «sections» ont été créés. Les sections regroupent toutes les espèces morphologiquement semblables mais génétiquement différentes. Les moisissures du genre Aspergillus (et des genres correspondant aux téléomorphes) sont actuellement réparties dans 6 sections principales : Usti, Flavi, Nigri, Circumdati, Clavati et Fumigati (Balajee et al., 2005).
➤ Aspergillus de la section flavi
Les espèces d’Aspergillus de la section flavi occupent des niches écologiques très diverses. Dans cette section, Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus retiennent le plus d’attention car elles sont non seulement pathogènes pour certaines plantes (arachides, maïs et riz), mais elles produisent les aflatoxines (Smith et Moss, 1985). D’après Samson et al. (2006), il y a 18 espèces appartenant à la section flavi. Morphologiquement, les Aspergillus de la section flavi présentent des têtes conidiénnes de couleur jaune vert à brun dont certaines produisent des sclérotes bruns foncés ou parfois jaunes. Parmi ces espèces A. flavus est une espèce génétiquement très complexe et a été subdivisée en deux catégories selon les caractères morphologique et génétique et le profil de production des mycotoxines. La première catégorie produit des sclérotes grands, de type « L » (Large) de diamètre supérieur à 400 µm.
La seconde catégorie produit de nombreux petits sclérotes, de type « S » (Small), de diamètre inférieur à 400 µm (Cotty, 1989). D’après Hua Sui-Sheng (2002), tous les isolats de type « S » sont aflatoxinogènes, alors que le type « L » comprend des producteurs et des non producteurs.
Caractères culturaux des Aspergillus
Les Aspergillus présentent une croissance rapide sur les milieux de culture classique (gélose au malt, Sabouraud). Après 48 heures d’incubation, on observe des colonies plates, formées de courts filaments aériens, blancs. Après 96 heures d’incubation, les colonies vont prendre leur teinte caractéristique, brune, verte, jaune ou noire selon les espèces. La majorité des Aspergillus poussent entre 22-25 °C. Les espèces thermophiles (A. fumigatus) se développent entre 37- 40 °C et parfois jusqu’à 57 °C (Morin, 1994 ; Badillet et al., 1987). Les Aspergillus forment des colonies souvent poudreuses ou granuleuses. La couleur des colonies permet une orientation rapide dans l’identification de l’espèce : gris-vert pour A. fumigatus, vert-jaune pour A. flavus, jaune puis noir pour A. niger.
Le revers de la colonie est incolore ou jaune, mais il peut brunir ou rougir avec l’âge (Chermette et Bussieras, 1993).
Caractère microscopique des Aspergillus
Les Aspergillus sont caractérisés par un appareil végétatif (thalle) formé de filaments mycéliens hyalins, de diamètre fin et régulier, septes et ramifiés. Sur les filaments végétatifs, prennent naissance des filaments dressés, non cloisonnés (conidiophores) (figure1) qui se terminent par une vésicule de forme variable sur laquelle sont disposées les cellules conidiogènes ou phialides. Les phialides peuvent être insérées directement sur la vésicule (têtes unisériées) ou portées par des petites structures insérées sur la vésicule (têtes bisériées) nommées métules ou stigmates (Badillet et al., 1987 ; Raper et Fennell, 1965). L’ensemble vésicule + métules + phialides + conidies constitue la tête aspergillaire.
Cycle de développement des champignons d’Aspergillus
Dans l’environnement, les Aspergillus sont sous la forme de champignons filamenteux septes et ramifiés : cette forme végétative est appelée mycélium. En condition de stress, des structures spécialisées se développent à partir du mycélium: les conidiophores. Il s’agit d’organes de fructification au bout desquels les têtes aspergillaires ou vésicules terminales sont retrouvées. Les conidies, spores asexuées unicellulaires et uninucléées, sont produites au niveau des organes de fructification par les phialides. Les phialides sont des cellules conidiogènes fertiles, en forme de bouteille et qui prennent naissance sur la vésicule terminale. Ce sont les conidies, 2 à 3 µm de diamètre et très volatiles, qui sont responsables de la dissémination du champignon dans l’environnement. La germination des spores se déroule en deux étapes. Dans des conditions adéquates, les conidies gonflent. Après cette phase de gonflement, la croissance devient polarisée. En effet, on observe l’apparition d’un tube germinatif qui va s’allonger progressivement et produire un filament ramifié qui formera la colonie typique de tous les champignons filamenteux (Desoubeaux et Chandenier,2010a).
Contaminations des cultures par les champignons d’Aspergillus
Les Aspergillus ont une large répartition géographique, mais sont plus souvent associés aux régions à climat chaud et humide (Castegnaro et Pfohl-Leszkowicz, 2002). Ils se développent sur la matière organique en décomposition, dans le sol et le compost d’où des saprophytes. Cependant, ils peuvent aussi contaminer des plantes saines plus particulièrement les cultures. La présence d’A. flavus dans les cultures tels que les céréales se manifeste par une couleur vertolive ou vert-gris sur les parties infectées , le risque de contamination par les aflatoxines est plus élevé sur les céréales gâtées et moisies que sur des grains présentant peu de moisissure (Akowuah et al., 2015). Parmi les facteurs qui exacerbent la contamination des céréales par les champignons d’Aspergillus et qui entraînent la prolifération des moisissures dans les grains on peut noter : l’entreposage des grains récoltés dont la teneur en humidité est >10% et pendant des périodes prolongées dans des installations inadéquates (Ahmed et al., 2009). Selon Alakonya et al. (2009), il est important de noter que le développement des champignons et la production d’aflatoxines se poursuivent à un rythme encore plus rapide lors des étapes post-récolte et de stockage.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Généralité sur les moisissures
I.1 Les champignons du genre Aspergillus
I.1.1 Historique
I.1.2 Classification
I.1.3 Caractères culturaux des Aspergillus
I.1.4 Caractères microscopiques des Aspergillus
I.1.5 Cycle de développement des champignons d’Aspergillus
I.1.6 Contaminations des cultures par les champignons d’Aspergillus
I.2 Les mycotoxines
I.2.1 Définition
I.2.2 Biogenèse des mycotoxines
I.2.3 Origine chimique des mycotoxines
I.2.4 Les mycotoxines dans les produits alimentaires
I.2.5 Exposition aux mycotoxines
I.3 Les Aflatoxines
I.3.1 Origine
I.3.2 Impact de l’aflatoxine
I.3.3 Règlementation sur l’aflatoxine
II Méthodes de lutte contre les champignons d’Aspergillus
II.1 Les fongicides chimiques
II.2 Alternative aux fongicides chimiques
III Les huiles essentielles
III.1 Définition des huiles essentielles
III.2 Les plantes aromatiques
III.3 Domaines d’utilisation et intérêt des huiles essentielles
III.4 Propriétés physiques des huiles essentielles
III.5 Propriétés chimiques des huiles essentielles
III.6 Les facteurs influençant la composition des huiles essentielles
III.7 Extraction des huiles essentielles
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODES
I Matériel
I.1 Les plantes aromatiques
I.2 Echantillons de maïs
I.3 Matéreil fongique
II. Méthodes
II.1 Isolement et identification des champignons du genre Aspergillus sp
II.1.1 Préparations des milieux de cultures
II.1.2 Isolement des champignons du genre Aspergillus sp
II.1.3 Identification des espèces
II.2 Extraction des huiles essentielles
II.2.1 Méthode d’extraction des huiles essentielles
II.2.2 Détermination du rendement des huiles essentielles obtenues
II.2.3 Conservation des huiles essentielles obtenues
II.3 Evaluation de l’efficacité antifongique in vitro d’huiles essentielles sur la croissance mycélienne des champignons
II.4 Evaluation de l’efficacité antifongique in vivo des huiles essentielles sur les souches d’Aspergillus flavus L
II.5 Traitement des données
CHAPITRE III : RESULTATS
III.1 Identification des champignons
III.2 Rendement en huiles essentielles
III.3 Activité antifongique in vitro des huiles essentielles sur la croissance mycélienne
III.4 Analyse de variance du taux d’inhibition de la croissance mycélienne
III.5 Activité antifongique in vivo des huiles essentielles sur les souches Aspergillus flavus L
CHAPITRE IV : DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
