Recherche sur les biostimulants à base de microalgues en collaboration avec Syngenta Chine
Récemment, une étude intitulée « Métabolites extracellulaires d'Auxenochlorella protothecoides hétérotrophe : une nouvelle source de biostimulants pour les plantes supérieures » a été publiée en ligne dans la revue Marine Drugs par PROTOGA et l'équipe de nutrition des cultures de Syngenta Chine. Cette étude indique que les applications des microalgues s'étendent au domaine agricole, explorant leur potentiel en tant que biostimulants pour les plantes supérieures. La collaboration entre PROTOGA et l'équipe de nutrition des cultures de Syngenta Chine a permis d'identifier et de vérifier la faisabilité de l'utilisation des métabolites extracellulaires issus des eaux de culture de microalgues comme nouveau biofertilisant, améliorant ainsi la rentabilité, le respect de l'environnement et la durabilité de l'ensemble du processus de production industrielle des microalgues.
▲Figure 1. Résumé graphique
L'agriculture moderne dépend fortement des engrais chimiques, mais leur utilisation excessive a engendré une pollution environnementale des sols, de l'eau et de l'air, compromettant ainsi la sécurité alimentaire. L'agriculture verte, qui repose sur un environnement, des technologies et des produits respectueux de l'environnement, favorise la transition d'une agriculture chimique vers une agriculture écologique, privilégiant les mécanismes biologiques internes et réduisant l'utilisation d'engrais et de pesticides chimiques.
Les microalgues sont de minuscules organismes photosynthétiques présents dans les écosystèmes d'eau douce et marins. Elles sont capables de produire de nombreuses substances bioactives, telles que des protéines, des lipides, des caroténoïdes, des vitamines et des polysaccharides. Il a été démontré que Chlorella vulgaris, Scenedesmus quadricauda, les cyanobactéries, Chlamydomonas reinhardtii et d'autres microalgues peuvent être utilisées comme biostimulants pour la betterave, la tomate, la luzerne et d'autres cultures. Elles contribuent à améliorer la germination des semences, l'accumulation de substances actives et la croissance des plantes.
Afin de réutiliser les eaux de résidus de culture et d'en accroître la valeur économique, PROTOGA, en collaboration avec l'équipe de nutrition des cultures de Syngenta Chine, a étudié les effets de ces eaux sur la croissance des plantes supérieures. Les résultats ont montré que les eaux de résidus de culture d'Auxenochlorella protothecoides (EAp) favorisaient significativement la croissance de diverses plantes supérieures et amélioraient leur résistance au stress.
▲Figure 2. Effet de l'EAp sur les plantes modèles
Nous avons identifié et analysé les métabolites extracellulaires dans l'EAp et avons constaté qu'il y avait plus de 84 composés, dont 50 acides organiques, 21 composés phénoliques, des oligosaccharides, des polysaccharides et d'autres substances actives.
Cette étude propose les mécanismes d'action possibles suivants : 1) La libération d'acides organiques peut favoriser la dissolution des oxydes métalliques dans le sol, améliorant ainsi la disponibilité d'oligo-éléments tels que le fer, le zinc et le cuivre ; 2) Les composés phénoliques possèdent des propriétés antibactériennes ou antioxydantes, renforcent les parois cellulaires, préviennent la perte d'eau ou agissent comme molécules de signalisation, et jouent un rôle clé dans la division cellulaire, la régulation hormonale, l'activité photosynthétique, la minéralisation des nutriments et la reproduction ; 3) Les polysaccharides de microalgues peuvent augmenter la teneur en acide ascorbique et l'activité de la NADPH synthase et de l'ascorbate peroxydase, influençant ainsi la photosynthèse, la division cellulaire et la tolérance des plantes aux stress abiotiques.
Référence:
1.Qu, Y. ; Chen, X. ; Maman, B. ; Zhu, H. ; Zheng, X. ; Yu, J. ; Wu, Q. ; Li, R. ; Wang, Z. ; Xiao, Y. Métabolites extracellulaires des protothecoides hétérotrophes d'Auxenochlorella : une nouvelle source de biostimulants pour les plantes supérieures. Drogues mars 2022, 20, 569. https://doi.org/10.3390/md20090569
Date de publication : 2 décembre 2022