Thèse Développement de Solutions Vertes et Durables pour la Gestion de Maladies de la Vigne Basées sur des Molécules Naturelles Antimicrobiennes H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Oenologie
Direction de la thèse : Stéphanie CLUZET ORCID 0000000216534539
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Réduire l'utilisation des fongicides synthétiques ou à base de cuivre est aujourd'hui un enjeu majeur de notre société pour limiter leurs impacts sur l'environnement et la santé humaine. Atteindre cet objectif repose sur plusieurs leviers, notamment l'amélioration de l'efficience des traitements réalisés ou encore la substitution des traitements conventionnels par une solution alternative. Dans ce contexte, il y a un intérêt croissant pour des stratégies de lutte plus écologiques, en particulier celles promouvant l'utilisation de molécules naturelles à activité antimicrobienne présentant un potentiel en tant que biopesticides. Afin de s'inscrire dans une démarche durable et respectueuse de l'environnement, ces composés doivent issus de ressources renouvelables et obtenus par des procédés écoresponsables. Aussi, ce projet de recherche s'intéressera à des extraits de composés extraits de co-produits de l'agriculture locale, comme les stilbénoïdes, des polyphénols présents en quantité importante dans des co-produits de la vigne. De tels extraits pourront être modifiés à l'aide d'enzymes fongiques dans le but d'élargir leur spectre d'activité antimicrobienne et/ou d'en améliorer l'efficacité. Des études cinétiques impliquant plusieurs enzymes seront menées afin d'optimiser ces transformations. Les extraits obtenus feront l'objet d'une caractérisation chimique approfondie afin de suivre le devenir des molécules initiales et d'identifier d'éventuelles nouvelles molécules. Enfin, l'activité protectrice conférée par les différents extraits sera évaluée vis-à-vis de différents agents pathogènes de la vigne, avec un focus particulier sur le mildiou, et leurs modes d'action seront étudiés.

L'axe Molécules d'Intérêt Biologique de l'UMR Œnologie est un laboratoire de recherche qui étudie depuis de nombreuses années les polyphénols et plus particulièrement les stilbénoïdes. Il est reconnu pour son expertise dans la caractérisation chimique de ces molécules ainsi que dans la mise en évidence de leurs activités biologiques, notamment dans le domaine de la santé végétale. Le laboratoire dispose d'équipements analytiques de pointe dédiés à l'analyse des polyphénols, incluant des techniques de spectrométrie de masse ciblées (MS/MS, Triple Quadripôle) ainsi que des analyses par résonance magnétique nucléaire (RMN). Depuis plusieurs années, notre laboratoire développe et évalue deux stratégies complémentaires de biocontrôle des maladies de la plante : (i) la stimulation des mécanismes de défense et (ii) l'utilisation d'extraits végétaux présentant une activité antimicrobienne. Les effets de ces approches sont analysés à différents niveaux, tant sur l'état physiologique de la plante (métabolisme primaire) que sur ses réponses de défense (métabolisme spécialisé). Une attention particulière est portée aux stilbénoïdes, polyphénols considérés comme des phytoalexines majeures de la vigne. Le niveau de protection conféré par ces méthodes alternatives est évalué vis-à-vis de plusieurs agents pathogènes, dont Plasmopara viticola, l'agent responsable du mildiou.

Cette thèse a pour objectif de développer une stratégie de contrôle verte et durable contre les maladies des plantes, visant à réduire l'utilisation des intrants phytosanitaires. Le projet consistera à produire des extraits de composés naturels à activité antimicrobienne, destinés à être utilisés comme biopesticides, notamment pour prévenir le développement du mildiou au vignoble. Ces extraits seront obtenus à partir de co-produits de l'agriculture locale, en particulier de la viticulture (par exemple les sarments), reconnus pour leur forte teneur en stilbénoïdes, des polyphénols aux propriétés fongicides. Afin d'élargir leur spectre d'activité antimicrobienne et/ou d'en renforcer l'efficacité, ces composés feront l'objet de modifications enzymatiques à l'aide d'enzymes fongiques. Une caractérisation chimique approfondie, complétée si nécessaire par des étapes de purification, permettra d'identifier les composés responsables des activités antimicrobiennes. Ces activités seront ensuite évaluées vis-à-vis de différents agents pathogènes de la vigne et sur diverses structures de ces microorganismes.

Les extraits riches en composés antimicrobiens seront obtenus à partir de co-produits de l'agriculture locale, notamment issus de la vigne ou du pin. L'extraction des composés d'intérêt à partir de la matière première (par exemple sarments de vigne ou noeuds de pin) sera réalisée à l'aide de procédés écoresponsables, privilégiant l'utilisation de solvants naturels et/ou des approches par fluide supercritique. Les composés présents dans ces extraits pourront ensuite être modifiés par des approches enzymatiques, en mobilisant l'arsenal enzymatique de différents champignons, tels que certaines souches de Botrytis cinerea, un champignon connu pour produire des polyphénols oxdases. Un travail bibliographique préalable permettra de sélectionner les espèces et souches fongiques les plus pertinentes. Les champignons seront cultivés dans des conditions optimisées afin de favoriser la production des enzymes de métabolisation d'intérêt, ce qui pourra nécessiter l'optimisation des paramètres de culture. Des extractions protéiques seront réalisées et, le cas échéant, des étapes de purification enzymatique seront mises en oeuvre. Les enzymes purifiés ou les extraits enzymatiques seront utilisés pour modifier les extraits enrichis en composés antimicrobiens. Des études cinétiques seront conduites afin de mieux comprendre les réactions enzymatiques et de déterminer les temps d'action optimaux. La caractérisation chimique des extraits sera effectuée par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse. Les différents extraits obtenus seront ensuite appliqués par pulvérisation sur des boutures foliaires âgées de 1-2 mois (stade 5-6 feuilles), cultivées en serre, puis inoculées par Plasmopara viticola (mildiou - pathotests sur disques foliaires) ou Botrytis cinerea (pourriture grise). Enfin, les modes d'action des extraits, voire de composés purifiés, pourront être étudiés sur différentes structures des agents pathogènes, notamment en suivant la germination des spores.