Modulation of Aflatoxin B1 production by Aspergillus flavus

par Carol Verheecke

Thèse de doctorat en Génie des Procédés et de l’Environnement

Sous la direction de Florence Mathieu et de Thierry Liboz.

Le président du jury était Nasserdine Sabaou.

Le jury était composé de Thierry Liboz, Massimo Reverberi, Sabine Galindo, Olivier Puel.

Les rapporteurs étaient Massimo Reverberi, Sabine Galindo.

  • Titre traduit

    Modulation de la production d’Aflatoxine B1 chez Aspergillus flavus


  • Résumé

    Les mycotoxines sont des molécules toxiques produites par de nombreuses espèces fongiques. Les seules mycotoxines avérées aujourd’hui cancérigènes pour l’homme sont les aflatoxines. Elles sont produites par le genre Aspergillus principalement et sont retrouvées tout au long de la chaine alimentaire (champs, stockage, transformation, etc.). A cause du réchauffement climatique, la France devient de plus en plus exposée à la présence de ces mycotoxines. Afin de limiter l’exposition des consommateurs, de nombreuses stratégies de prévention ou de décontamination sont développées. Dans ce contexte, nous avons recherché à mettre au point un système de lutte biologique permettant de prévenir la production d’aflatoxines sur le maïs au champ. Pour cela, nous avons choisi des bactéries issues du sol et déjà connues pour être commercialisées pour la lutte biologique, les actinomycètes. Nous avons étudié l’interaction in vitro sur boites de Pétri entre Aspergillus flavus, principal producteur d’aflatoxines, et certains actinomycètes. Nous avons démontré que l’interaction peut réduire la concentration en aflatoxines mesurée par HPLC. De plus, certains isolats bactériens sont aussi capables de réduire, en culture pure, la concentration d’aflatoxine B1 dans le milieu. Des premiers tests d’adsorption ont été réalisés pour comprendre la nature de ce mécanisme. Par ailleurs, une étude approfondie via RT-qPCR sur 6 souches bactériennes du genre Streptomyces sp. A montré que celles-ci étaient capables d’impacter l’expression de différents gènes impliqués dans la voie de biosynthèse chez A. flavus et A. parasiticus. Enfin, nous avons complété les données déjà existantes sur l’impact de facteurs environnementaux (température, disponibilité en eau et du temps d’incubation) sur la production d’aflatoxines.


  • Résumé

    Mycotoxins are toxic contaminants of foodstuffs produced by a wide range of fungal species. Aflatoxins are the only mycotoxins carcinogenic for humans. They are mainly produced by the Aspergillus genus and can be found at each step of the agrofood chain (e.g. field, storage, process). Due to climate changes, France is starting to be exposed to aflatoxins. In order to limit the consumer exposure, many prevention or decontamination techniques have been developed. To this aim, we started the development of a biocontrol against aflatoxins accumulation for maize field application. Actinomycetes, are soil-borne bacteria that has already been commercialized as biocontrol. In Petri dishes, we studied the in vitro interaction between some actinomycetes and Aspergillus flavus, the main aflatoxins producer. We revealed that the interaction reduced the aflatoxins content (monitored by HPLC). Moreover, some bacterial isolates were able to reduce pure-aflatoxin B1 added in the medium. To understand this mechanism, adsorption tests has been conducted. Otherwise, RT-qPCR methodology was used to study the impact of Streptomyces-Aspergillus sp. on aflatoxin gene expression. Finally, the current knowledge of the impact of environmental factors (temperature, water activity and incubation time) on aflatoxins production was supplemented.


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