L'avenir des vaccins ressemblera peut-être plus à manger une salade qu'à se faire vacciner

«L'avenir des vaccins ressemblera peut-être plus à manger une salade qu'à se faire vacciner», source University of California Riverside (UCR).

Des scientifiques de l'UC Riverside étudient s'ils peuvent transformer des plantes comestibles comme la laitue en usines de vaccins à ARNm.

La technologie de l'ARN messager ou ARNm, utilisée dans les vaccins contre la COVID-19, fonctionne en apprenant à nos cellules à nous reconnaître et à nous protéger contre les maladies infectieuses.

L'un des défis de cette nouvelle technologie est qu'elle doit être conservée au froid pour maintenir la stabilité pendant le transport et le stockage. Si ce nouveau projet réussit, les vaccins à base d'ARNm à base de plantes, qui peuvent être consommées, pourraient surmonter ce défi avec la capacité d'être conservés à température ambiante.

Les objectifs du projet, rendus possibles grâce à une subvention de 500 000 dollars de la National Science Foundation, sont triples: montrer que l'ADN contenant les vaccins à ARNm peut être administré avec succès dans la partie des cellules végétales où il se répliquera, démontrer que les plantes peuvent produire suffisamment d'ARNm pour rivaliser une dose traditionnelle, et enfin, déterminer le bon dosage.

«Idéalement, une seule plante produirait suffisamment d'ARNm pour vacciner une seule personne», a dit Juan Pablo Giraldo, professeur au département de botanique et des sciences végétales de l'UCR qui dirige la recherche, menée en collaboration avec des scientifiques de l'UC San Diego et de Carnegie Mellon University.

«Nous testons cette approche avec des épinards et de la laitue et avons des objectifs à long terme de personnes qui la cultivent dans leurs propres jardins», a dit Giraldo. «Les agriculteurs pourraient également en cultiver des champs entiers.»

Les chloroplastes, de petits organes dans les cellules végétales qui convertissent la lumière du soleil en énergie que la plante peut utiliser, sont essentiels à la réalisation de ce travail. «Ce sont de minuscules usines à énergie solaire qui produisent du sucre et d'autres molécules qui permettent à la plante de se développer», a dit Giraldo. «Ils sont également une source inexploitée pour fabriquer des molécules souhaitables.»

Dans le passé, Giraldo a montré qu'il est possible pour les chloroplastes d'exprimer des gènes qui ne font pas naturellement partie de la plante. Lui et ses collègues l'ont fait en envoyant du matériel génétique étranger dans des cellules végétales à l'intérieur d'une enveloppe protectrice. Déterminer les propriétés optimales de ces boyaux pour une livraison dans des cellules végétales est une spécialité du laboratoire de Giraldo.

Pour ce projet, Giraldo s'est associé à Nicole Steinmetz, professeur de nano-ingénierie à l'UC San Diego, pour utiliser les nanotechnologies conçues par son équipe qui fourniront du matériel génétique aux chloroplastes.

«Notre idée est de réutiliser des nanoparticules d'origine naturelle, à savoir des virus végétaux, pour la livraison de gènes aux plantes», a dit Steinmetz. «Un peu d'ingénierie pour que les nanoparticules aillent vers les chloroplastes et aussi pour les rendre non infectieuses pour les plantes.»

Pour Giraldo, la possibilité de développer cette idée avec l'ARNm est l'aboutissement d'un rêve. «L'une des raisons pour lesquelles j'ai commencé à travailler dans le domaine de la nanotechnologie était que je pouvais l'appliquer aux plantes et créer de nouvelles solutions technologiques. Pas seulement pour la nourriture, mais aussi pour les produits de grande valeur, comme les produits pharmaceutiques», a dit Giraldo.

Giraldo co-dirige également un projet connexe utilisant des nanomatériaux pour fournir de l'azote, un engrais, directement aux chloroplastes, là où les plantes en ont le plus besoin.

L'azote est limité dans l'environnement, mais les plantes en ont besoin pour pousser. La plupart des agriculteurs appliquent de l'azote au sol. En conséquence, environ la moitié se retrouve dans les eaux souterraines, contaminant les cours d'eau, provoquant la prolifération d'algues et interagissant avec d'autres organismes. Il produit également du protoxyde d'azote, un autre polluant.

Cette approche alternative permettrait d'introduire l'azote dans les chloroplastes par les feuilles et de contrôler sa libération, un mode d'application beaucoup plus efficace qui pourrait aider les agriculteurs et améliorer l'environnement.

La National Science Foundation a accordé à Giraldo et à ses collègues 1,6 million de dollars pour développer cette technologie de distribution d'azote ciblée.

«Je suis très enthousiasmé par toutes ces recherches», a dit Giraldo. «Je pense que cela pourrait avoir un impact énorme sur la vie des gens.»

Des chloroplastes (couleur magenta) dans les feuilles exprimant une protéine fluorescente verte. L'ADN codant pour la protéine a été délivré par des nanomatériaux ciblés sans aide mécanique en appliquant une goutte de la nano-formulation à la surface de la feuille. (Israël Santana/UCR).

Avis aux lecteurs

Pour mémoire, il y a eu 95 produits alimentaires rappelés du 1er au 12 septembre 2021.

Voici une liste des rappels du 15 septembre 2021, 3 produits alimentaires.

- oxyde d’éthylène: 1

- allergènes: 1, crêpes

- défaut d’échanchéité: 1, mizo de riz aromatisé

Pleut-il des microbes ? Une nouvelle étude révèle que les bactéries transmises par la pluie colonisent les plantes

«Pleut-il des microbes ? Une nouvelle étude révèle que les bactéries transmises par la pluie colonisent les plantes», source EurekAlert! via l’American Phytopathological Society.

Quand il pleut, les plantes ne sont pas seulement arrosées d'eau, mais aussi de microbes. Ces microbes transmis par la pluie ont la possibilité de faire partie de la communauté microbienne aérienne d'une plante, connue sous le nom de phyllosphère. Les microbes de la phyllosphère peuvent protéger les plantes contre les maladies et autres facteurs de stress et comprendre d'où ils viennent peut nous aider à améliorer la santé des plantes.

Alors que la recherche sur le microbiome végétal s'est historiquement concentrée sur le sol et les graines en tant que sources de microbes associés aux plantes, de nouvelles découvertes par des scientifiques de l'Université Virginia Tech suggèrent que la pluie peut également être un réservoir important.

Une étude récemment publiée dans Phytobiomes Journal dirigée par Marco Mechan-Llontop et Boris Vinatzer, «Experimental Evidence Pointing to Rain as a Reservoir of Tomato Phyllosphere Microbiota» a examiné la pluie en tant que réservoir de bactéries de la phyllosphère.

Après avoir trouvé de plus grandes densités de microbes sur les feuilles des plants de tomates exposés à la pluie par rapport à celles cultivées en laboratoire, ils ont entrepris de tester expérimentalement si les microbes transmis par la pluie pouvaient coloniser avec succès la phyllosphère des plants de tomates. «Bien qu'il s'agisse d'une question simple, il est en fait très difficile de répondre car les plantes à l'extérieur sont exposées à de nombreuses bactéries provenant du sol, de la pluie et de l'air», a noté Vinatzer.

De plus, alors que la pluie peut contenir des microbes importants, leurs quantités peuvent être faibles – un millilitre de pluie peut ne contenir que quelques cellules microbiennes. Pour contrôler les autres sources externes de microbes et inoculer les plantes avec des doses mesurables de microbes transmis par la pluie, Vinatzer et ses collègues ont réalisé une expérience en laboratoire avec la pluie qu'ils ont collectée. Ils ont filtré l'eau de pluie pour obtenir de l'eau stérilisée et des membranes contenant le microbiote bactérien. Ces membranes ont été incubées pour obtenir un inoculum hautement concentré de bactéries provenant de la pluie. Ils ont pulvérisé les plantes avec cet inoculum ou avec de l'eau de pluie stérilisée et de l'eau distillée (comme témoins négatifs) et ont incubé les plantes pendant une semaine avant de caractériser leurs communautés bactériennes via des analyses d'ADN.

Leur analyse a montré que l'inoculation des plantes avec les communautés microbiennes de l'eau de pluie augmentait l'abondance de plus de 100 taxons bactériens, indiquant que les microbes sous la pluie peuvent coloniser et se développer avec succès à la surface des plantes. Cela suggère que la pluie est un réservoir potentiellement important pour les bactéries de la phyllosphère. Les auteurs espèrent que cette recherche ouvrira la voie à davantage de recherches sur les origines des micro-organismes et des microbes associés aux plantes qui sont efficacement distribués par la pluie. «Plus nous en savons sur ces bactéries, mieux nous pouvons les utiliser à notre avantage pour améliorer la santé des plantes», explique Vinatzer. Par exemple, des bactéries qui suppriment les agents pathogènes des plantes pourraient être pulvérisées sur les feuilles pour réduire ou prévenir les maladies. Les auteurs prévoient de poursuivre leurs recherches en examinant l'importance de la pluie dans l'assemblage de la phyllosphère et espèrent identifier les bactéries bénéfiques de la pluie.

Une nouvelle méthode de screening pourrait conduire à un remplacement des pesticides chimiques par des micro-organismes

«Une nouvelle méthode de screening pourrait conduire à un remplacement des pesticides chimiques par des micro-organismes», source Université dunes Sciences de Tokyo.

Certains micro-organismes non-pathogènes peuvent stimuler les réponses immunitaires des plantes sans endommager les plantes, ce qui leur permet d'agir comme des vaccins végétaux, mais le screening des micro-organismes pour de telles propriétés a traditionnellement été long et coûteux.

Aujourd'hui, une équipe de scientifiques de l'Université des sciences de Tokyo a mis au point une méthode de screening basée sur des cellules végétales cultivées qui facilite ces tests. Cela peut conduire à des méthodes de protection des cultures basées sur des micro-organismes qui réduisent le besoin de pesticides chimiques.

Les plantes ont développé des mécanismes d'immunité uniques qu'elles peuvent activer lors de la détection de la présence d'un pathogène. Il est intéressant de noter que la présence de certains micro-organismes non-pathogènes peut également inciter une plante à activer ses mécanismes d'immunité systémique, et certaines études ont montré que le prétraitement des cultures agricoles avec de tels micro-organismes non-pathogènes «activant l'immunité» peut permettre aux cultures de mieux se préparer à lutter contre les infections dues à des micro-organismes pathogènes. En effet, cela signifie que les micro-organismes non-pathogènes activant l'immunité peuvent fonctionner comme des vaccins pour les plantes, fournissant un stimulus à faible risque pour le système immunitaire de la plante qui la prépare à faire face à de véritables menaces. Ce sont des découvertes passionnantes pour les spécialistes des cultures car elles suggèrent la possibilité d'utiliser un tel prétraitement comme une forme de lutte biologique contre les ravageurs qui réduirait le besoin de pesticides agricoles.

Cependant, avant que le prétraitement avec des micro-organismes non-pathogènes ne devienne une technologie agricole standard, les scientifiques ont besoin d'un moyen de screener les micro-organismes pour leur capacité à stimuler le système immunitaire des plantes sans nuire aux plantes. Il n'existe actuellement aucune méthode simple pour évaluer la capacité des micro-organismes à activer le système immunitaire des plantes. Les méthodes conventionnelles impliquent l'utilisation de plantes entières et de micro-organismes, ce qui rend inévitablement le screening conventionnel une affaire longue et coûteuse. Pour résoudre ce problème, les professeurs Toshiki Furuya et Kazuyuki Kuchitsu de l'Université des Sciences de Tokyo et leurs collègues ont décidé de développer une stratégie de screening impliquant des cellules végétales cultivées. Une description de leur méthode apparaît dans un article récemment publié dans Scientific Reports.

La première étape de cette stratégie de screening consiste à incuber le micro-organisme candidat avec des cellules BY-2, qui sont des cellules de plants de tabac connues pour leurs taux de croissance rapides et stables. L'étape suivante consiste à traiter les cellules BY-2 avec de la cryptogéine, une protéine sécrétée par des micro-organismes pathogènes de type champignon-like qui peuvent déclencher une réponse immunitaire des plants de tabac. Un élément clé de la réponse immunitaire induite par la cryptogéine est la production d'une classe de produits chimiques appelés espèces réactives de l'oxygène (EROs), et les scientifiques peuvent facilement mesurer la production d’EROs induite par la cryptogéine et l'utiliser comme métrique pour évaluer les effets des micro-organismes non-pathogènes. . Pour le dire simplement, un agent de prétraitement efficace augmentera les niveaux de production de EROs des cellules BY-2 (c'est-à-dire provoquera une activation plus forte du système immunitaire des cellules) en réponse à une exposition à la cryptogéine.

Pour tester la faisabilité de leur stratégie de screening, le Dr Furuya et ses collègues ont utilisé la stratégie sur 29 souches bactériennes isolées de l'intérieur d'une usine de moutarde épinard japonaise (Brassica rapa var. perviridis), et ils ont constaté que 8 souches stimulaient la production de cryptogéine induisant l’EROs. Ils ont ensuite testé ces 8 souches en les appliquant à l'extrémité des racines des semis du genre Arabidopsis, qui contient des espèces couramment utilisées comme organismes modèles dans les études de biologie végétale. Fait intéressant, 2 des 8 souches testées ont induit une résistance de la plante entière aux pathogènes bactériens.

Sur la base des résultats de la preuve du concept concernant ces deux souches bactériennes, le Dr Furuya note fièrement que la méthode de screening de son équipe «peut rationaliser l'acquisition de micro-organismes qui activent le système immunitaire des plantes». Lorsqu'on lui a demandé comment il envisage la méthode de screening affectant les pratiques agricoles, il explique qu'il s'attend à ce que le système de screening de son équipe «soit une technologie qui contribue à l'application pratique et à la diffusion d'alternatives microbiennes aux pesticides chimiques.»

Avec le temps, la nouvelle méthode de screening mise au point par le Dr Furuya et son équipe pourrait faciliter considérablement la création de méthodes agricoles plus vertes par les spécialistes des cultures qui reposent sur les mécanismes de défense que les plantes elles-mêmes ont évolués au cours de millions d'années.

Ces plantes qui vous veulent du bien, épisode 2 : L'épidémie à Salmonella au Danemark s'aggrave

Le 12 avril 2021, le blog publiait, Ces plantes qui nous veulent du bien, sauf quand Salmonella est présent. Un exemple avec des compléments alimentaires au Danemark.

Voici quelques nouveaux éléments avec cet article de Joe Whitworth paru le 19 avril 2021 dans Food Safety News, «Des décès signalés alors que le nombre de cas dans l'épidémie à Salmonella au Danemark augmente».

L'épidémie de Salmonella au Danemark continue de toucher plus de personnes et a également été liée à trois décès.

Le Statens Serum Institut (SSI) avait précédemment signalé que 25 personnes avaient été infectées et 14 avaient dû être hospitalisées, la plupart étant tombées malades le mois dernier.

L'agence a maintenant révélé que 33 personnes ont le même type de Salmonella Typhimurium dans le pays et 19 ont été hospitalisées.

L'infection est un facteur de mortalité

Les patients sont tombés malades entre la mi-novembre 2020 et la fin mars de cette année. Dix-sept femmes et 16 hommes âgés de 2 à 92 ans vivant à travers le pays sont touchés. Hovedstaden compte 12 patients, huit sont malades à Syddanmark, six à Sjælland, quatre à Nordjylland et trois à Midtjylland.

Trois personnes positives pour la souche de Salmonella liée à l'épidémie sont décédées dans les 30 jours suivant le prélèvement de l'échantillon, mais on ne sait pas si elles sont décédées de ou par l'infection à Salmonella. Tous les trois avaient des maladies sous-jacentes, mais l'infection à Salmonella est considérée comme une cause contributive de décès.

Une investigation menée par le SSI, l'Agence danoise des médicaments, l'Administration vétérinaire et alimentaire danoise (Fødevarestyrelsen) et le DTU Food Institute ont tracé l'origine de l'infection à une marque de compléments à base de plantes vendue par Orkla Care appelée HUSK Psyllium en capsules.

Le produit a été mentionné lors d'entretiens avec des patients et des analyses effectuées par l'Administration vétérinaire et alimentaire danoise ont retrouvé Salmonella dans des produits que deux patients avaient à la maison.

Une étude cas-témoins a montré que 13 des 15 patients avaient consommé le médicament à base de plantes, contre seulement trois sur 45 dans le groupe témoin sain. Tous les cas avaient le produit en capsules, tandis que les trois témoins l'avaient consommé sous forme de poudre.

Rappels à l'échelle de l'UE

Luise Müller, épidémiologiste au SSI, a dit que c'était la première fois qu'un médicament à base de plantes était identifié comme la cause d'une épidémie de Salmonella.

«Ceux qui prennent ce produit sont souvent des personnes qui ont déjà des problèmes d'estomac. Je crains donc que l'infection à Salmonella ne soit pas détectée parce que les personnes ou leur médecin croient que les symptômes de l'infection à Salmonella proviennent de leurs problèmes d'estomac existants», a-t-elle dit.

Muller a ajouté que l'on ne savait pas encore comment Salmonella pénétrait dans le produit, de sorte que d'autres articles peuvent contenir l'agent pathogène.

Orkla Care a émis un rappel de produits au Danemark, en Suède, en Finlande, en Islande, en Norvège et en Bulgarie. Les autorités norvégiennes ont signalé que moins de 3 000 paquets de capsules HUSK Gut Balance Basic ont été vendus dans les pharmacies à travers le pays, tandis que les autorités bulgares ont déclaré que 162 paquets étaient affectés.

La société a décidé de rappeler l'ensemble de la gamme de produits HUSK, y compris les gélules et la poudre en raison du lien suspecté et d'un test positif sur les gélules lors des autocontrôles. Ces compléments ont été jetés avant d'être emballés pour le marché.

Orkla Care a également entamé un examen du processus d'approvisionnement en matières premières jusqu'au produit fini dans l'espoir de remettre des produits en vente cet été.

Complément. Il y a eu une notification d'alerte au RASFF de l'UE le 12 avril 2021 par le Danemark.

Un rappel au Luxembourg a été publié le 16 avril 2021 au sujet d'un complément alimentaire, Psyllium-Froskaller, de la marque Husk. A noter que le Luxembourg ne faisait pas partie des pays concernés par la distribution du produit dans la notification au RASFF de l'UE.

Un rappel en Suède concerne également le produit Husk, le 13 avril 2021. Un rappel en Allemagne le 23 avril 2021. L'Allemagne ne faisait pas partie des pays concernés par la distribution. Tous ce rappels se font façon puzzle au sein de l'UE ...

Complément du 27 avril 2021. Autre rappel par l'AFSCA de Belgique le 27 avril 2021, en retard sur ce coup, nos amis belges ...

Ces plantes qui nous veulent du bien, sauf quand Salmonella est présent. Un exemple avec des compléments alimentaires au Danemark

Un des produit concerné par les rappels

L'Anses avait alerté sur «Les compléments alimentaires, nécessité d'une consommation éclairée».

Il est malheureux qu'une phytothérapie destinée à lutter contre la diarrhée et la constipation rende des personnes malades avec Salmonella. Telle pourrait être la conclusion de cet article de Joe Whitworth paru le 12 avril 2021 dans Food safety News, «La phytothérapie liée à l'épidémie à Salmonella au Danemark». Article adapté par mes soins -aa.

Une épidémie à Salmonella au Danemark touchant 25 personnes a été attribuée à une marque de complément alimentaire base de plantes, selon les responsables de la sécurité alimentaire.

La majorité des personnes sont tombées malades en mars et Orkla Care A/S, le vendeur des produits concernés, a émis un rappel de plusieurs lots.

Le Statens Serum Institut (SSI), l'Agence danoise des médicaments, l'Administration vétérinaire et alimentaire danoise (Fødevarestyrelsen) et le DTU Food Institute ont enquêté sur l'épidémie.

Plus tôt cette semaine, le SSI a révélé que 23 personnes avaient été infectées par le même type de Salmonella Typhimurium entre la mi-novembre et mars. La mise à jour présente deux autres patients portant le total à 25. Ils sont âgés de 2 à 92 ans et vivent à travers le pays. Au total, 13 sont des femmes et 12 sont des hommes. Quatorze personnes ont eu besoin d'un traitement hospitalier.

Efforts pour retrouver l'origine de la contamination

Des entretiens avec les patients ont montré que la plupart avaient mangé des cosses de psyllium HUSK sous forme de capsules. Une comparaison avec des témoins en bonne santé à qui on a posé des questions sur la consommation du même produit a montré que les malades avaient consommé de la phytothérapie beaucoup plus que les sujets témoins.

Les cosses de psyllium HUSK ont été approuvées comme phytothérapie pour la diarrhée, la constipation, le syndrome du côlon irritable et le cholestérol élevé par l'Agence danoise de la santé et des médicaments en 1996.

Luise Müller, épidémiologiste au SSI, a dit qu'il était malheureux qu'une phytothérapie destinée à lutter contre la diarrhée et la constipation rende les gens malades avec Salmonella.

«Il est très possible que les personnes qui ont déjà des problèmes d'estomac soient plus vulnérables à une infection grave à Salmonella», a-t-elle dit.

Des analyses effectués par l'Administration vétérinaire et alimentaire danoise ont révélé la présence de Salmonella dans le produit restant que deux patients avaient à la maison.

Orkla Care a déclaré que ses propres analyses et de contrôle de qualité n’ont pas montré de lien entre le produit et l’épidémie, mais qu’elle émettait un rappel sur la base du principe de précaution et conformément à la recommandation de l’Agence danoise des médicaments.

Les consommateurs qui ont acheté des cosses de graines de psyllium HUSK, des capsules à base de plantes ou des capsules HUSK Psyllium Gut Balance Basic de certains lots doivent les jeter ou rapporter les produits au magasin où ils ont été achetés. Les articles ont été vendus dans les magasins spécialisés et les pharmacies ainsi qu'en ligne. Orkla Care A/S rappelle également les compléments alimentaires REMEMBER Psyllium Stomach Balance.

Les dates d'expiration vont de mai à octobre 2023.

Complément du 17 avril 2021. Rappel au Luxembourg le 16 avril 2021 de complément alimentaire Psyllium-Froskaller de la marque Husk. Cela fait suite à une notification d'alerte au RASFF de l'UE le 12 avril 2021 par le Danemark. A noter que le Luxembourg ne faisait pas partie des pays concernés par la distribution du produit.

Mise à jour du 18 avril 2021. Épidémie de Salmonella au Danemark liée aux produits à base de plantes. Une récente épidémie à Salmonella au Danemark s'est avérée liée à la consommation d'un produit à base de plantes qui a désormais touché 33 personnes, dont 19 ont été hospitalisées et 3 personnes sont décédées.

Une nouvelle méthode thermique tue des pathogènes avec un minimum de dommages aux plantes

«Une nouvelle méthode thermique tue des pathogènes avec un minimum de dommages aux plantes», source American Phyyopathological Society.

Dans l’industrie des pépinières de fraises, la réputation d’une pépinière repose sur sa capacité à produire des plantes exemptes de maladies et d’insectes. La meilleure façon de produire des plantes propres est de commencer avec du matériel végétal propre. De nombreuses pépinières sont aux prises avec la tache angulaire du fraisier (voir photo ci-contre) une maladie grave qui peut entraîner de graves pertes, soit en endommageant directement la plante, soit indirectement par une violation des normes de quarantaine au sein de l'industrie.

La tache angulaire est causée par le pathogène bactérien Xanthomonas fragariae. Les stratégies de gestion actuelles reposent principalement sur l'application de composés de cuivre après la plantation. Mis à part le fait que ces composés ne sont appliqués qu'après que l'agent pathogène a eu un certain temps pour s'établir, ces produits ont également une courte durée de vie et peuvent entraîner une phytotoxicité.

La chaleur est une autre technique utilisée pour tuer les pathogènes dans les plantes et est généralement appliquée avant la plantation lorsque la population d'agents pathogènes est vraisemblablement à son niveau le plus faible. Cependant, les traitements thermiques sont souvent trop sévères pour les plantes, retardant leur croissance ou les tuant. La chaleur peut également propager davantage les pathogènes si elle est appliquée comme traitement avec de l'eau chaude.

«L'un des principaux problèmes liés à l'utilisation de la chaleur pour traiter les plantes est que la température endommage également les tissus de la plupart des plantes», a expliqué Bill Turechek, phytopathologiste à l'USDA en Floride. «C'est pourquoi les traitements thermiques sont le plus souvent appliqués comme traitements de semences ou sur des tissus ligneux dormants qui ont tendance à être plus tolérants au traitement.»

Turechek et ses collègues ont entrepris de développer un nouveau traitement thermique qui tuerait les pathogènes sans nuire à la plante. Lorsqu'on lui a demandé ce qui les excitait le plus dans leur recherche et leur nouvelle méthode, Turechek a répondu: «Cela fonctionne! En introduisant une étape de conditionnement à basse température et en utilisant de la vapeur plutôt que de l'eau chaude, nous avons produit des plantes qui étaient mieux à même de résister au traitement à une température plus élevée conçue pour détruire le pathogène.»

La nouvelle méthode utilise uniquement un processus en deux étapes. La première étape est un traitement thermique de conditionnement qui induit la production de protéines protectrices et d'autres molécules dans la plante. La deuxième étape consiste à appliquer une température létale qui tue le pathogène tout en causant peu de dommages à la plante. Cette méthode, qui applique de la chaleur via de la vapeur aérée, réduit également la propagation d'agents pathogènes qui pourraient ne pas avoir été tués dans les traitements à l'eau chaude et ensuite dispersés dans l'eau du bain. Pour l'industrie de la fraise, cette nouvelle méthode offre un moyen sûr d'éliminer les pathogènes et les ravageurs et devrait entraîner une réduction des applications de pesticides et une augmentation de la qualité et du rendement des fruits.

Bien que cette méthode ait été conçue pour cibler le pathogène responsable de la tache angulaire des feuilles, elle s'est avérée efficace contre les champignons pathogènes, certains nématodes et les insectes ravageurs. «En d'autres termes, ce traitement semble avoir un large spectre d'activité contre de nombreux parasites microbiens, insectes et acariens», a expliqué Turechek. Ce protocole devrait être applicable à de nombreux autres produits.

L’étude et les plans de construction des unités de thermothérapie de précision nécessaires dans cette nouvelle méthode sont décrits et publiés en accès libre dans le journal PhytoFrontiers: The Use of Aerated Steam as a Heat Treatment for Managing Angular Leaf Spot in Strawberry Nursery Production and Its Effect on Plant Yield.

A, La configuration de l'unité de thermothérapie de précision pour l'essai en 2016. La configuration étendue a permis le traitement de 18 boîtes et a employé quatre sources de vide. B, La configuration utilisée pour les essais menés à Escalon et Ballico en 2017. Une configuration similaire a été utilisée pour l'essai mené par les producteurs en 2018. 

Microbes et plantes: un duo dynamique

Vue rapprochée de cellules à l'intérieur d'une racine de sorgho, capturée par microscopie confocale.
Crédit Devin Coleman-Derr

«Microbes et plantes: un duo dynamique», source American Society of Agronomy via EurekAlert!

Le stress dû à la sécheresse a été un obstacle majeur au succès des cultures, et cet obstacle ne disparaîtra pas de sitôt. Heureusement, un duo dynamique comme Batman et Robin, certains microbes associés aux racines et aux plantes qu'ils habitent, sont là pour aider.

Les plantes et les animaux ont un lien étroit avec les microbes, comme les bactéries qui y vivent. Les microbes, les créatures qu'ils habitent et l'environnement qu'ils créent jouent tous un rôle essentiel dans la vie sur Terre.

«Nous savons que les microbiomes, qui sont les communautés de micro-organismes dans un environnement donné, sont très importants pour la santé des plantes», a déclaré Devin Coleman-Derr.

Coleman-Derr, scientifique à l'Université de Californie Berkeley, étudie l'impact de la sécheresse sur le microbiome du sorgho. Il a récemment présenté ses recherches lors de la réunion annuelle virtuelle 2020 de l'ASA-CSSA-SSSA.

Les résultats montrent que certaines bactéries vivant dans les racines du sorgho, une culture couramment cultivée pour l'alimentation animale, travaillent avec la plante pour réduire le stress dû à la sécheresse. Cette association unique mène au succès global de l'usine.

«Les plantes ont des hormones qui aident les plantes à décider comment dépenser leur énergie», explique Coleman-Derr. "Les microbes peuvent manipuler le système et modifier le processus décisionnel de la plante.»

Certaines bactéries et champignons sont destinés à habiter certaines plantes. Et les bactéries veulent que les racines qu'elles habitent soient leurs maisons de rêve. Si une bactérie s'associe à une plante pour l'aider à se développer par temps sec, elle se construit essentiellement une meilleure maison.

Pratiquement tous les aspects de la vie de la plante sont liés aux microbes présents. Lorsqu'une plante a soif, elle peut envoyer tout le microbiome en action.

La sécheresse provoque des changements dramatiques dans la façon dont les bactéries et les partenaires végétaux interagissent. Des bactéries supplémentaires peuvent être recrutées pour aider la plante à survivre au temps sec. Ces microbes peuvent influencer les hormones de la plante pour favoriser la croissance des racines, ce qui aidera la plante à atteindre plus d'eau.

«Nous voulons savoir si nous pouvons contrôler cela» a déclaré Coleman-Derr. «Est-il possible de manipuler le microbiome présent pour aider le sorgho à faire face au stress de la sécheresse?»

La résistance des cultures au stress environnemental est une préoccupation croissante pour les chercheurs et les agriculteurs, en particulier avec les changements climatiques mondiaux. Les nouveaux résultats de recherche sont importants pour développer des cultures capables de maintenir la productivité, même dans des conditions plus difficiles.

«Nous reconnaissons que le microbiome est dynamique et évolue avec le temps», a déclaré Coleman-Derr. «Alors que le jury est toujours sur la question de savoir si nous pouvons contrôler les microbiomes du sorgho, plusieurs laboratoires ont montré que certaines bactéries présentes pendant le stress de sécheresse conduisent à des résultats positifs pour les plantes.»

Comprendre les microbiomes végétaux est une grande partie des facteurs déterminants de la productivité des cultures. Heureusement, les plantes sont d'excellents modèles pour étudier les microbiomes.

La prochaine étape de cette quête consiste à déterminer si les microbiomes peuvent être manipulés et utilisés comme solution à la sécheresse dans les systèmes de production végétale.

«En déterminant si nous pouvons modifier le microbiome, nous pouvons travailler à la réalisation de notre objectif de créer des cultures plus productives avec moins d'intrants», a déclaré Coleman-Derr.

La recherche sur le microbiome végétal donne des résultats

« La recherche sur le microbiome végétal donne des résultats », source article de Jim Romahn paru le 8 octobre sur son blog Agri 007.

Les chercheurs, y compris ceux qui travaillent pour Agriculture and Agri-Food Canada, affirment depuis des décennies qu'ils croient que les microbes entourant les racines des plantes ont un impact majeur sur la santé et les rendements des cultures.

Mais ce n’est que ces dernières années que les entreprises ont commencé à commercialiser certains résultats de recherche.

Pivot Bio, une société californienne avec 186,7 millions de dollars américains de financement des investisseurs, conçoit des bactéries naturelles fixatrices d'azote qui vivent sur les racines des plants de maïs et qui peuvent augmenter les rendements tout en réduisant le besoin d'engrais synthétiques.

Le joint-venture Bayer-Gingko Bioworks, Joyn Bio, va encore plus loin en utilisant la biologie synthétique pour créer de nouveaux microbes capables de fournir presque tout à une plante.

D'autres entreprises, telles que Concentric Agriculture et BioConsortia, estiment que les combinaisons de microbes sont essentielles pour libérer le potentiel du microbiome et proposent des optimiseurs biologiques.

Un nouveau rapport d'IDTechEx décrit la situation et précède un webinaire qu'il organise le 13 octobre. Une inscription préalable est requise.

Des plantes donnent naissance à des huiles biodégradables, avec l'aide de la science

« Des plantes donnent naissance à des huiles biodégradables, avec l'aide de la science », source ARS USDA du 6 octobre 2020.

Les estolides ne sont peut-être pas encore un nom familier, mais les scientifiques de l'Agricultural Research Service (ARS) et leurs partenaires industriels y travaillent.

Fabriqués à partir d'acides gras organiques retrouvés dans diverses huiles végétales (bio), les estolides en tant qu'huiles biosynthétiques hautement fonctionnelles ont de nombreuses utilisations dans les applications de lubrification, automobiles, marines et de soins personnels.

Des scientifiques de l'ARS National Center for Agricultural Utilization Research de Peoria, Illinois, ont commencé leurs recherches sur les estolides en 1991 - d'abord, en utilisant des acides gras d'une nouvelle culture oléagineuse appelée limnanthe et, plus tard, du canola, du tournesol, de la carthame, de la lesquerella, du ricin et de lhuile de soja.

Les analyses ont montré que les estolides ont montré une excellente stabilité à l'oxydation, qui est une mesure de la durée de vie d'un lubrifiant. D'autres lubrifiants biosourcés qui ont été évalués à des fins de comparaison nécessitaient l'utilisation d'additifs coûteux pour les empêcher de s'oxyder et de mal fonctionner, selon Steve Cermak, Terry Isbell, Thomas Abbott (retraité) et d'autres de l'unité de recherche sur les bio-huiles du centre ARS à Peoria.

Les estolides ont également obtenu des notes élevées à l'extrémité opposée du spectre, conservant les propriétés du point d'écoulement souhaitables lorsqu'ils sont utilisés à des températures froides de -22 à -52°C. En outre, les estolides ont obtenu des performances aussi bonnes ou meilleures que les huiles de base classiques dérivées du pétrole.

En plus de provenir d'une ressource renouvelable, à savoir le ricin ou le soja, les estolides promettent de laisser derrière eux une «empreinte environnementale» plus légère que les lubrifiants à base d'huile minérale. Les analyses ont également montré que les composants estolides d'un moteur fini sont biodégradables.

Les chercheurs de l'ARS ont créé un procédé de fabrication d'huiles de base biodégradables pour lubrifiants et autres produits à l'aide d'estolides de canola, de soja et d'autres plantes cultivées.

Certaines inventions peuvent languir sur la paillasse du laboratoire pendant des années avant qu'une entreprise ne s'en aperçoive. Ce n'est pas le cas avec les estolides. En 2009, l'ARS a autorisé la technologie à Biosynthetic Technologies, une société basée à Indianapolis qui a depuis développé commercialement des estolides en produits d'huiles de base biosynthétiques pour une variété d'applications.

La société a créé une huile moteur synthétique utilisant la technologie des estolides et l'a soumise à un test routier ultime: lubrifier le moteur d'un taxi de Las Vegas au cours d'un essai de 18 mois avec 150 000 milles, impliquant un trafic à arrêts multiples. Dans cet essai, le moteur utilisant des huiles moteur à base d'estolides était plus propre et montrait beaucoup moins de vernis que les moteurs utilisant une huile moteur à base d'huile minérale disponible dans le commerce.

Les résultats encourageants ont conduit au développement ultérieur par Biosynthetic Technologies de deux qualités différentes d'huile moteur pour voitures particulières, 5W-20 et 5W-30, chacune contenant des estolides dans la formulation. Ces deux grades ont également reçu la certification de Resource Conserving de l'American Petroleum Institute (API) SN qui valide les performances et les promesses environnementales.

Dans le cadre d'un accord de coopération et de développement renouvelé (CRADA) signé avec l'ARS en juillet, Biosynthetic Technologies continuera de collaborer avec l'équipe de Peoria pour étendre la fonctionnalité des estolides. Les CRADA sont l'un des nombreux mécanismes de partenariat par lesquels les innovations de l'ARS telles que la technologie des estolides sont déplacées hors du laboratoire et sur le marché, ce dont les consommateurs, les producteurs et d'autres parties prenantes peuvent en bénéficier.

La recherche sur les estolides de l'équipe soutient également le thème «Innovations à valeur ajoutée» décrit dans le plan scientifique de l'USDA et nous rapproche de la réalisation des objectifs énoncés dans le programme d'innovation agricole de l'USDA.

NB : Une utilisation de ces estolides dans le cadre des lubrifiants utilisés dans l'industrie alimentaire serait la bienvenue ...