Université de Franche-Comté

Les mécanismes de défense et de fructification des champignons au service de la science et de l’innovation

Depuis le début des années 1990, le groupe de Mycologie du laboratoire de Microbiologie de l’université de Neuchâtel étudie, en collaboration avec des partenaires spécialisés et l’industrie, les mécanismes développés par les champignons supérieurs (Basidiomycètes) pour former leurs fructifications et se défendre contre les compétiteurs (bactéries et moisissures). L’intérêt principal de cette recherche est de comprendre le rôle des facteurs trophiques (c’est-à-dire liés à la nutrition des tissus) et environnementaux dans le déclenchement du processus de fructification et dans la compétitivité (agressivité) des souches de champignons. Au cours de ces phénomènes, des molécules actives, potentiellement intéressantes pour la pharmacologie ou la cosmétologie, sont synthétisées. Il s’agit alors de les identifier.

•  Les recherches du groupe portent principalement sur les aspects suivants : – la sélection d’espèces ciblées en fonction de leur écologie (saprophytes primaires, secondaires ou parasites facultatifs), de leurs qualités gustatives (intérêt gastronomique) ou de leur utilisation dans les médecines populaires ou traditionnelles – la production de substrats de culture appropriés à partir de déchets de l’agriculture, ainsi que le développement de substrats pour l’industrie alimentaire "bio" – l’étude du cycle de vie et des conditions environnementales requises pour la fructification (température, humidité, flux d’air, CO2, lumière), afin d’établir des techniques culturales rapides, économiques et reproductibles en vue d’une production industrielle – l’analyse de la modulation morphologique au sein d’une espèce (forme, grandeur, couleur, goût) par des facteurs trophiques et environnementaux – l’étude par des mesures spectrométriques (AAS, CS, ICP-MS) de l’incorporation des métaux (fer, zinc, cuivre) et d’un métalloïde (sélénium) dans les fructifications, ainsi que de leur localisation dans le mycélium (EDAX, PIXE). Connaissant les mécanismes d’incorporation des métaux dans les champignons supérieurs, il devient possible d’obtenir des fructifications contenant des oligo-éléments essentiels et donc pouvant être homologuées comme de la nourriture fonctionnelle, ou de sélectionner des souches en vue de la décontamination de sites pollués par des métaux lourds

• – l’obtention d’extraits bruts (extraction à l’acétate d’éthyle et méthanol) à partir des fructifications. Si, par des tests biologiques, la présence de substances actives, en particulier des composés antibactériens, antifongiques et antiradicalaires est mise en évidence dans ces extraits, ceux-ci sont fractionnés et les molécules actives sont isolées par chromatographie (en couche mince, sur colonne ou en phase inverse) et caractérisées par résonance magnétique nucléaire. Le génome des souches est également analysé au moyen des techniques de biologie moléculaire (PCR et RFLP) pour le corréler avec leur agressivité et leur comportement face à des conditions trophiques et environnementales stressantes.

•   Jusqu’ici, la formation de fructifications et l’optimisation des procédés de culture à l’échelle industrielle ont été obtenues pour 36 espèces de Basidiomycètes*. Sachant que la culture in vitro des champignons est différente et plus ou moins difficile d’une espèce à l’autre, on peut mesurer l’ampleur du travail effectué. Les extraits bruts d’une vingtaine de ces champignons possèdent des effets antiradicalaires, bactéricides et/ou fongicides. Certains d’entre eux ont été fractionnés et les principes actifs isolés et caractérisés. Deux molécules issues des fructifications développées dans le laboratoire sont actuellement testées au niveau industriel et une partie importante des recherches du groupe sur la culture des champignons comestibles est déjà exploitée commercialement.
Fructification de Pholiota nameko en culture industrielle

 

Daniel Job – Michel Aragno
Laboratoire de Microbiologie
Institut de botanique
Université de Neuchâtel
Tél. 41 32 718 23 27
daniel.job@unine.ch

 

 

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