Par : Paola Ganugi, Erika Martinelli, Luigi Lucini
Département pour le processus alimentaire durable, Università Cattolica del Sacro Cuore, Piacenza, Italie
*Correspondance : luigi.lucini@unicatt.it
Les biostimulants microbiens sont conçus par le récent règlement européen 2019/1009 et font appel à des micro-organismes non pathogènes et non toxiques, tels que Azotobacter spp, Rhizobium spp, Azospirillum spp et les champignons mycorhiziens. En général, ils représentent une approche verte pour améliorer les caractéristiques des plantes et de la rhizosphère, y compris la résistance au stress abiotique/biotique, les traits qualitatifs et la disponibilité des nutriments du sol. Cela pourrait se traduire par une approche durable visant à minimiser les applications agrochimiques et à promouvoir la durabilité environnementale.
Cependant, malgré le peu d'informations disponibles, l'intérêt pour l'utilisation de biostimulants microbiens augmente en raison de leur rôle potentiel dans l'atténuation de la qualité fonctionnelle des aliments. La symbiose entre les plantes et les micro-organismes bénéfiques a montré une meilleure performance pour faire face au stress environnemental (sécheresse, salinité) et aux attaques de pathogènes, principalement liée à l'accumulation de métabolites secondaires liés à la défense. Ces métabolites sont également des composés bénéfiques pour la santé qui ont un rôle fonctionnel dans la nutrition humaine, améliorant certaines caractéristiques organoleptiques (arôme, couleur) et la valeur nutraceutique.
Ainsi, le concept d'activité des biostimulants microbiens ne devrait pas se limiter au champ d'application plante-sol, mais devrait également être étendu à la production d'aliments favorisant la santé humaine et le vieillissement actif.
Quels sont ces composés bénéfiques pour la santé ?
La plupart de ces métabolites, ayant une activité fonctionnelle à la fois dans la plante et dans la qualité des aliments, sont représentés par des composés phénoliques, des terpénoïdes et des acides ascorbiques, et de nombreux travaux récents ont mis en évidence des concentrations plus élevées de ces composés après le traitement par biostimulants microbiens.
Les composés phénoliques sont généralement liés aux réponses de défense de la plante, contre les herbivores, ainsi que les bactéries et les champignons. Néanmoins, ils ont contribué à conférer la pigmentation des fleurs/fruits et à diminuer le risque de maladies cardiovasculaires et de cancer, grâce à leurs propriétés antioxydantes et antiprolifératives. Des niveaux plus élevés de composés phénoliques ont été obtenus par des traitements microbiens. Les champignons mycorhiziens arbusculaires (AMF), les souches de Pseudomonas sp., Azospirillum brasilenese et Rhizobium sp. PEPV16, inoculés individuellement ou en couple, ont montré des niveaux plus élevés de contenu phénolique dans de nombreux fruits et légumes, tels que la tomate, le safran, le romarin, le thym et la fraise. En particulier, parmi les composés phénoliques, des quantités plus élevées d'anthocyanidines, d'acides p-coumarique, férulique, asiatique, carnosol, vanilline, protocatéchuique, rosmarinique, d'apigénine, de kaempférol, de quercétine et de lutéoline ont été trouvées.
En ce qui concerne les terpénoïdes, ces composés jouent un rôle clé dans la défense des plantes contre les stress biotiques et abiotiques. Cependant, il a été prouvé que les caroténoïdes, qui appartiennent à la classe des terpénoïdes, préviennent les maladies cardiovasculaires, les cancers, le diabète et la maladie d'Alzheimer, et déterminent la couleur de nombreux fruits. L'inoculation d'AMF et de bactéries favorisant la croissance des plantes, dont Bacillus licheniformis, Bacillus megatherium, Azotobacter sp., Azospirillum sp. et Herbaspirillum sp. ont modulé positivement la teneur en caroténoïdes du safran, de la tomate et de la laitue romaine.
Enfin, le rôle de l'acide ascorbique pour aider les plantes à faire face à divers stress abiotiques, en atténuant les activités excessives des espèces cellulaires réactives de l'oxygène, est aujourd'hui bien connu. Néanmoins, des avancées positives ont également été constatées en ce qui concerne certaines caractéristiques alimentaires importantes, notamment la fraîcheur, la couleur et le goût. Après le traitement de la tomate, du poivron, de l'échalote, de l'oignon et de la calebasse avec des biostimulants microbiens (AMF, Azospirillum sp., Azotobacter sp., Rhizobium), la concentration d'acide ascorbique a augmenté.
Ganugi, P., Martinelli, E., & Lucini, L. (2021). Les biostimulants microbiens comme approche durable pour améliorer la qualité fonctionnelle des aliments à base de plantes : une revue. Current Opinion in Food Science, 41 : 217-223.