Le marché mondial des légumes verts à feuilles prêts à consommer a connu une croissance rapide, stimulée par la demande des consommateurs pour des aliments frais, pratiques et sains. Cependant, certains aspects de la chaîne de production de ce type de produit sont essentiels pour la sécurité alimentaire.
La contamination microbienne représente une préoccupation majeure, car les légumes frais coupés sont de plus en plus souvent associés à des épidémies de maladies d'origine alimentaire causées par des agents pathogènes tels que Escherichia coli. Cet agent pathogène peut survivre et se développer sur les légumes à feuilles comme la laitue et atteindre les parties comestibles par le biais des engrais organiques, de l'eau d'irrigation et de transformation, ou des surfaces contaminées tout au long de la chaîne de production.
Les pratiques agronomiques peuvent influencer la dynamique des populations microbiennes dans les tissus végétaux. Les biostimulants végétaux, par exemple, sont de plus en plus utilisés pour améliorer le rendement des cultures, l'efficacité de l'utilisation des nutriments, la tolérance au stress et les caractéristiques qualitatives. Les extraits d'algues Ascophyllum nodosum, ainsi que les hydrolysats de protéines d'origine végétale, font partie des biostimulants les plus fréquemment utilisés dans les cultures maraîchères.
Des recherches antérieures ont démontré que l'application foliaire de biostimulants peut modifier la structure de la communauté microbienne, activant des micro-organismes épiphytes bénéfiques ayant des propriétés favorisant la croissance des plantes et le biocontrôle. Cependant, les effets de ces biostimulants sur les bactéries pathogènes pour l'homme, telles que E. coli, sont encore mal compris. Étant donné que les biostimulants végétaux peuvent être pulvérisés plusieurs fois sur les cultures à feuilles, même peu avant la récolte, il est important de comprendre comment ils peuvent affecter la dynamique des populations d'E. coli dans les feuilles de laitue afin de garantir la sécurité alimentaire.
Fig. 1. Calendrier de l'application du traitement, de l'inoculation d'E. coli et de l'analyse dans le cadre de l'essai agronomique
L'étude s'articulait autour de deux expériences distinctes. La première expérience in vitro évaluait l'effet direct de deux biostimulants végétaux – un extrait d'algue Ascophyllum nodosum (SWE) et un hydrolysat de protéines dérivé de légumineuses (PH) – sur la croissance d'une souche non pathogène d'E. coli (K12) en culture liquide. La deuxième expérience était une étude agronomique dans laquelle des plants de laitue ont été cultivés dans un système flottant et traités avec E. coli K12. Les biostimulants ont été appliqués sous forme de pulvérisations foliaires, et la survie d'E. coli à la surface des feuilles, la population bactérienne aérobie totale, la croissance des plantes et les paramètres liés à l'azote (azote total et concentration en nitrate) ont été surveillés. La figure 1 montre les différentes étapes de l'essai agronomique, du semis à la récolte.
Tableau 1. Effets des traitements biostimulants sur la biomasse de la laitue et la concentration en nitrate et en azote total dans les feuilles de laitue.
Les essais in vitro ont révélé que ni le SWE ni le PH n'avaient d'influence significative sur la croissance d'E. coli K12, ce qui indique l'absence d'effet inhibiteur ou stimulant direct. Dans l'expérience en serre, les traitements biostimulants n'ont eu aucun effet significatif sur la production de biomasse de la laitue, ni sur les concentrations d'azote et de nitrate dans les feuilles (tableau 1).
Tableau 2. Effets des traitements biostimulants sur la population totale de bactéries aérobies épiphytes et d'E. coli sur les feuilles de laitue.
Cependant, des différences nettes sont apparues au niveau de la phyllosphère, où les traitements biostimulants ont considérablement modifié la dynamique des populations microbiennes (tableau 2). Alors que les plantes non traitées ne présentaient aucune variation substantielle du nombre total de bactéries aérobies, les deux biostimulants ont considérablement augmenté l'abondance des bactéries aérobies, l'extrait d'algues ayant l'effet le plus important. De plus, bien que les populations d'E. coli aient diminué au fil du temps dans tous les traitements, la réduction a été plus rapide et plus prononcée chez les plantes traitées avec des biostimulants, en particulier avec l'hydrolysat de protéines, alors que E. coli était détectable dans les plantes non traitées jusqu'à la fin de l'essai.
Cette étude a révélé que les biostimulants végétaux, tout en augmentant la croissance des bactéries aérobies associées aux plantes, réduisaient également la viabilité d'E. coli dans les feuilles de laitue, ce qui indique qu'ils pourraient être utilisés comme une stratégie précieuse et durable pour améliorer la qualité microbiologique des légumes-feuilles destinés à la consommation directe.
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