Cultiver des micro-organismes avec des écorces de pastèques ?

Temps de lec­ture : 3 minutes

La pas­tèque est un fruit avec de nom­breux bien­faits pour la san­té humaine. Par exemple, la pas­tèque est une source de lyco­pène, un caro­té­noïde connu pour ses pro­prié­tés anti-oxy­dantes, anti-inflam­ma­toire et pour réduire le risque de mala­dies car­dio­vas­cu­laires. Néanmoins seule une par­tie du fruit est consom­mée par les humains. L’écorce qui repré­sente envi­ron 30 % de la bio­masse totale de la pas­tèque est peu consom­mée et finie sou­vent comme un déchet. Actuellement, il y a peu ou pas de filières uti­li­sant cette res­source.

Une équipe de recherche égyp­tienne c’est inté­res­sée à cette res­source inex­ploi­tée. Leur but était de déve­lop­per un milieu de culture peu chère tout en recy­clant des déchets. En effet, l’é­corce contient des nutri­ments et miné­raux per­met­tant à la crois­sance de micro-orga­nismes.

Préparation du milieu de culture

Deux recettes sont tes­tées pour créer un milieu de culture à par­tir d’écorces de pas­tèques. Dans la pre­mière les écorces sont mises à bouillir tan­dis que dans la deuxième elles sont cou­pées en petits mor­ceaux. Dans les deux cas, une fil­tra­tion est ensuite réa­li­sée avec du tis­sus (coton à fro­mage). Le liquide obte­nu est ensuite sté­ri­li­sé par auto­cla­vage.

Description de l'expérience.
Schéma de pré­pa­ra­tion du milieu de culture. Deux méthodes sont com­pa­rées pour déter­mi­ner com­ment trai­ter les écorces de pas­tèques.

Milieu empirique et synthétique

En micro­bio­lo­gie, les milieux de cultures uti­li­sés sont sou­vent clas­sés en deux types en fonc­tion de leur com­po­si­tion : empi­rique ou syn­thé­tique. Les milieux dits “syn­thé­tiques” ont une com­po­si­tion chi­mique connue avec pré­ci­sion. Les milieux “empi­riques” ont une com­po­si­tion glo­ba­le­ment connue mais qui peut varier d’une fois à l’autre. C’est par exemple le cas de ce milieu puisque l’é­corce de pas­tèque est com­po­sée d’un grand nombre de molé­cules dont la com­po­si­tion et la quan­ti­té n’est pas connue avec pré­ci­sion. De plus selon la pro­ve­nance de la pas­tèque et d’autres para­mètres liés à l’a­gri­cul­ture, la com­po­si­tion chi­mique de son écorce peut varier.

Comparaison d'un milieu synthétique et d'un milieu empirique.
Comparaison de deux milieux de cultures pour mycètes : Czapeck-Dox est un milieu dont la com­po­si­tion chi­mique est connue avec pré­ci­sion. Le milieu à base d’é­corce de pas­tèque a quant à lui une com­po­si­tion chi­mique connue de manière peu pré­cise.

Dans le cas de ce milieu de culture à base d’é­corce de pas­tèque, des ana­lyses phy­si­co-chi­miques sont réa­li­sées pour connaître plus pré­ci­sé­ment sa com­po­si­tion. Celle-ci est proche d’autres milieux de cultures ven­du dans le com­merce.

Croissance de mycètes

Les tests réa­li­sés avec cinq espèces de cham­pi­gnons (Aspergillus niger, Penicillium expan­sium, …) indiquent que ce milieu de culture per­met la crois­sance de ces espèces. Pour com­pa­rer ce milieu avec d’autres, le poids sec des cham­pi­gnons s’é­tant déve­lop­pés dans le milieu est mesu­ré. Cette méthode de com­pa­rai­son indique que le trai­te­ment méca­nique (décou­page) est meilleur que la cuis­son. En effet, le trai­te­ment par décou­page per­met d’ob­te­nir une masse de cham­pi­gnon plus impor­tante.

Protocole de mesure de la biomasse produite avec le milieu de culture à base de pastèque. Les mycètes sont récupérés après culture puis déshydratés avant d'être pesés.
Schéma du pro­to­cole uti­li­sé pour déter­mi­ner l’ef­fi­ca­ci­té du milieu de culture. Le poids sec des mycètes est mesu­ré puis com­pa­ré pour plu­sieurs milieux.

Perspectives de l’étude

Ce nou­veau milieu de culture n’est pas le seul uti­li­sant des légumes dans sa com­po­si­tion. Par exemple des pommes de terres sont uti­li­sées dans le milieu gélose dex­tro­sée à la pomme de terre (pota­to dex­trose agar en anglais ; PDA). Ce nou­veau milieu élar­git l’é­ven­tail de milieux de cultures dis­po­nibles en recherche.

Les auteurs de l’é­tude indiquent que la pré­pa­ra­tion de ce milieu de culture cou­te­rait 45 $ ce qui revien­drait moins cher que l’a­chat d’un milieu équi­valent dans le com­merce (envi­ron 175 $). De plus cette tech­nique per­met d’ex­ploi­ter au maxi­mum les res­sources natu­relles en évi­tant la pro­duc­tion de déchets.

Référence de l’étude

Hasanin, M. S., & Hashem, A. H. (2020). Eco-friend­ly, eco­no­mic fun­gal uni­ver­sal medium from water­me­lon peel waste. Journal of Microbiological Methods, 168, 105802. doi:10.1016/j.mimet.2019.105802 (lien)


Bibliographie sup­plé­men­taire

Dox, A. W. (1910) The intra­cel­lu­lar enzyms of Penicillium and Aspergillus : with spe­cial refe­rence to those of Penicillium camem­ber­ti. Bulletin (United States Bureau of Animal Industry). 120 : 37 (lien vers l’ar­ticle)

Mozos, I., Stoian, D., Caraba, A., Malainer, C., Horbańczuk, J. O., & Atanasov, A. G. (2018). Lycopene and vas­cu­lar health. Frontiers in Pharmacology, 9. doi:10.3389/fphar.2018.00521 (lien)

Pour par­ta­ger :

2 réflexions sur “Cultiver des micro-organismes avec des écorces de pastèques ?”

  1. S

    Le milieu est moins cher, mais per­met-il est une crois­sance aus­si bonne que le milieu com­plet géné­ra­le­ment uti­li­sé ?

    1. B

      Pour com­pa­rer l’ef­fi­ca­ci­té de ce nou­veau milieu avec ceux exis­tants, les auteurs mesurent la bio­masse (poids sec) de mycètes se déve­lop­pant dans le milieu. Après opti­mi­sa­tion, la bio­masse est simi­laire à celle obte­nue avec les milieux com­mer­ciaux : Potato dex­trose broth et Czapek’s Dox liquid.

      Ça pour­rait être inté­res­sant de regar­der com­ment se déve­loppent des bac­té­ries ou levures avec ce nou­veau milieu. En tout cas pour les cham­pi­gnons tes­tés, cela semble bien fonc­tion­ner.

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