Identification of atoxigenic Aspergillus flavus from stored grains in controlling aflatoxin contamination in maize
Cette étude identifie et évalue des isolats d'Aspergillus flavus atoxigènes provenant du maïs au Bangladesh, démontrant que, bien que la plupart réduisent de manière significative la contamination par l'aflatoxine dans les contextes in vitro et in planta, une caractérisation génétique plus approfondie est nécessaire pour confirmer leur aptitude au développement de produits de biocontrôle en raison des incohérences observées entre la présence de gènes et la production de toxines.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Le maïs, ce grain doré qui nourrit des milliards d'êtres et alimente le bétail, fait face à un ennemi silencieux et invisible. Dissimulées au cœur des grains de maïs stockés se trouve une famille de substances empoisonnées appelées aflatoxines. Ces toxines ne sont pas produites par la plante elle-même, mais sont sécrétées par un champignon microscopique connu sous le nom d'Aspergillus flavus. Lorsque ce champignon infecte le grain, il produit ces substances chimiques, qui sont si dangereuses que même de minuscules quantités peuvent provoquer de graves maladies et le cancer chez l'homme et l'animal. Comme les toxines sont incolores et inodores, il est impossible de les détecter sans équipement spécialisé, faisant du maïs contaminé un danger caché dans les réserves alimentaires à travers le monde. Depuis des décennies, les scientifiques cherchent un moyen d'empêcher ce champignon de produire son poison, à la recherche d'une solution qui soit sûre, naturelle et efficace.
Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université Agricole du Bangladesh se sont donné pour mission de trouver une défense naturelle contre cette menace. Ils ont porté leur attention sur un type spécifique de champignon qui, bien qu'il ressemble et se comporte comme la variété dangereuse, a perdu la capacité de produire le poison. Ce sont des souches atoxigéniques. L'idée est simple mais puissante : si vous introduisez ces souches inoffensives dans un champ de maïs, elles peuvent évincer les souches dangereuses productrices de toxines, bloquant ainsi efficacement la production du poison avant même qu'il n'atteigne le grain. L'équipe a collecté des échantillons provenant de quinze différentes régions de culture de maïs au Bangladesh, à la recherche de ces versions indigènes et inoffensives du champignon. Ils ont isolé quarante-quatre souches distinctes et les ont soumises à une série de tests rigoureux pour voir si elles pouvaient réellement agir comme un bouclier pour la culture.
Les scientifiques ont d'abord dû confirmer exactement ce avec quoi ils avaient affaire. En utilisant une méthode qui lit le code génétique du champignon, ils ont vérifié que les quarante-quatre échantillons étaient bien des Aspergillus flavus. Ensuite, ils ont recherché les instructions génétiques spécifiques qui permettent au champignon de construire les aflatoxines. Ils ont découvert que trente-trois des isolats étaient totalement dépourvus de ces instructions, confirmant ainsi qu'ils étaient inoffensifs. Cependant, onze isolats possédaient encore certaines de ces instructions génétiques, suggérant qu'ils pourraient être capables de produire des toxines. Ce premier dépistage génétique n'était que le début ; le véritable test consistait à voir comment ces souches se comporteraient lorsqu'elles rencontreraient réellement le maïs.
Les chercheurs ont mené deux types d'expériences. Premièrement, ils ont placé les souches fongiques sur des grains de maïs dans un cadre de laboratoire contrôlé. Ici, ils ont observé un mélange de résultats surprenants. Certaines des souches confirmées génétiquement comme inoffensives ont fait un travail remarquable, réduisant la quantité de toxine dans le grain jusqu'à quatre-vingt-douze pour cent. D'autres étaient moins efficaces. Plus notablement, quelques souches confirmées génétiquement comme inoffensives ont en réalité légèrement augmenté les niveaux de toxines, tandis que certaines souches qui possédaient encore les instructions génétiques pour produire du poison ont, de manière surprenante, réduit les niveaux de toxines. Cela a montré que le simple examen des gènes ne suffisait pas à prédire comment le champignon agirait dans un scénario réel.
L'équipe a ensuite poursuivi son enquête dans un cadre plus réaliste, en faisant pousser du maïs dans des pots et en inoculant les épis en développement avec les souches fongiques. Dans cet environnement, les résultats étaient beaucoup plus cohérents et encourageants. Presque chaque souche, qu'elle ait été génétiquement confirmée comme inoffensive ou non, a réduit de manière significative la quantité d'aflatoxine dans le maïs. Dix-neuf des isolats ont réduit les niveaux de toxine de plus de quatre-vingt-dix pour cent, et vingt autres ont réduit les niveaux de plus de quatre-vingts pour cent. Même les souches qui avaient mal performé en laboratoire, ou celles qui avaient le potentiel génétique de produire du poison, se sont révélées hautement efficaces pour stopper la toxine lorsqu'elles travaillaient sur la plante vivante. Une souche en particulier, qui avait augmenté les niveaux de toxine en laboratoire, a réduit ces derniers de plus de quatre-vingt-dix pour cent sur le terrain.
Ces découvertes suggèrent que les souches indigènes de champignons trouvées au Bangladesh sont de solides candidates pour un produit de contrôle biologique. L'étude souligne que l'environnement joue un rôle crucial : ce qui se passe dans une boîte de Petri ne prédit pas toujours ce qui se passe sur une plante en croissance. Les chercheurs ont conclu que, bien que les tests génétiques soient un point de départ utile, ils ne constituent pas le dernier mot. Pour être certain qu'une souche est sûre et efficace pour une utilisation à grande échelle, des analyses supplémentaires sont nécessaires afin de comprendre exactement comment ces champignons interagissent avec le grain et pourquoi certains se comportent différemment dans le laboratoire par rapport au champ. Ces travaux confirment que la nature a déjà fourni une solution potentielle, mais que débloquer son plein potentiel nécessite une compréhension plus profonde de la relation complexe entre le champignon, la plante et le sol.
Noyé(e) sous les articles dans votre domaine ?
Recevez des digests quotidiens des articles les plus récents correspondant à vos mots-clés de recherche — avec des résumés techniques, dans votre langue.