Cultiver des micro-organismes avec des écorces de pastèques ?

Posté : 1 janvier 2020 / Mis-à-jour : 7 avril 2024


Temps de lecture : 4 minutes

Catégorie : Industrie

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 à base d’écorces de pastèques

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.

Protocole de l'expérience montrant la préparation du milieu de culture à partir d'écorces de pastèques.
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 à partir de milieu de culture

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)

Pour plus d’informations

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)

Aucun commentaire

  • Le milieu est moins cher, mais permet-il est une croissance aussi bonne que le milieu complet généralement utilisé ?
    SpicyTigrou
    13/01/2020
  • 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.
    Bruno
    15/01/2020

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