Mise en évidence des composés odorants indicateurs de la biosynthèse du deoxynivalenol par Fusarium graminearum et Fusarium culmorum

Abstract

La détermination des composés odorants, indicateurs de la synthèse de la déoxynivalénol (DON, vomitoxine) permettrait la détection rapide et la différenciation des isolats de Fusarium producteurs ou non de cette mycotoxine du type B des trichotécènes. Dans ce cadre, les recherches effectuées au cours de ce travail portent sur l’étude des arômes produits par les souches de 8 F. culmorum et 3 F. graminearum cultivées sur du blé préalablement humidifié à 40% et autoclavé. Dans une première approche, les cultures ont été incubées pendant 3 et 21 jours à 28°C. A partir de la mouture de blé correspondant à chaque période, la DON est extraite par un mélange acétonitrile/eau et l’extrait purifié sur MycoSep a été analysé par GC-ECD. Les 8 souches de F.culmorum se distinguent l’une de l’autre par un teneur en DON de 0 à 112 ppm après 21 jours d’incubation. A cette même période, 2 souches de F.graminearum ont été capables de produire respectivement 39 et 40 ppm de DON alors que la troisième ne l’était pas. Quant à l’extraction des COV, elle a été réalisée sur la même mouture à l’aide du dichlorométhane suivie d’une distillation-extraction simultanée type Lkens-Nickerson. L’extrait ainsi obtenu a été analysé par chromatographique couplée à la spectrométrie de masse, ce qui a permis d’identifier 70 composés dont 27 ont été caractérisés par GC-O ou « sniffing ». Par contre 3 composés ont été perçus uniquement par GC-O. La quantification de des composés étant effectuée, nous avons cherché l’évolution de leur teneur en fonction de la DON produite à 21 jours par les souches de F. culmorum. Parmi ces composés, la teneur de 3 hétérocycles nitrogènes diminue dans les extraits des souches plus productrices de la DON tels que 2-acétylthiazole, indole et 4-phénylpyridine. Dans les sesquiterpènes, le β-chamigrène, le germacrène D et l’α-cedrène semblent corrélés positivement la DON alors que d’autres seraient soit corrélés négativement soit caractéristiques de la souche non productrice de cette mycotoxine. Dés lors, une cinétique de la durée d’incubation (3, 7, 15, 21 jours) a été réalisée sur toutes les souches de F. culmorum. La comparaison des résultats obtenus entre 15 et 21 jours suggère que l’épiglobulol, le longifolène, l’ylangène, l’acoradiène et le (Z, Z)- bisabolène époxyde caractérisent la souche non toxinogène à 21 jours puisqu’ils sont pratiquement absents dans les autres souches quelque soit la durée d’incubation. Par contre, le β-chamigrène, le muurolène, le germacrène D, le cuparène, le (+, -)-bisabolène, le δ-elemène et l’α-himachalène seraient des indicateurs de la DON à 15 jours d’incubation.