Les co-produits de la vigne, sources de biomolécules actives pour garantir la sécurité sanitaire des produits végétaux.

Contexte et enjeux :
En Europe, les céréales et la vigne sont particulièrement exposées aux champignons phytopathogènes et à leurs mycotoxines, notamment le déoxynivalénol (DON), produit par Fusarium graminearum sur blé, et l’ochratoxine A (OTA), produite par Aspergillus carbonarius dans les raisins. Motivée par des enjeux environnementaux et de santé publique, notre recherche a exploré la valorisation des co-produits de la vigne, une biomasse abondante mais peu exploitée, comme source de biomolécules actives en privilégiant des procédés d’éco-extraction. L’objectif est d’intégrer ces biomolécules dans la formulation de biofongicides et ainsi de répondre à trois enjeux majeurs : (1) économique, par la définition de nouveaux outils de protection pour la vigne et le blé contre les pathogènes fongiques et ainsi limiter les pertes de rendement, (2) environnemental, par la valorisation de co-produits agricoles et le développement de solutions alternatives aux fongicides chimqiues et (3) sociétal en contribuant à limiter les teneurs en mycotoxines dans les aliments, dont l’OTA (cancérogène possible) et le DON (hématotoxique et immunotoxique).
Résultats :
Des connaissances originales sur la phytochimie des stilbénoïdes issus des co-produits de la vigne, et plus précisément des
racines, ceps et sarments de cépages variés ont été obtenus. Nous avons démontré la richesse des racines en stilbènes
oligomérisés présentant une forte activité antifongique et antimycotoxine envers F. graminearum et A. carbonarius. F.
graminearum s’est avéré nettement plus sensible aux extraits testés que A. carbonarius. A une concentration de 125 mg/L,
les extraits de racines inhibent complètement la croissance fongique de F. graminearum, et à une concentration de 25 mg/L, ils réduisent la production de mycotoxines de plus de 84 %. Cette activité remarquable a été confirmée in planta sur blé. Des approches complémentaires de fractionnement bioguidé et de réseaux moléculaires basés sur la bioactivité ont mis en évidence une forte corrélation entre la bioactivité et les tétramères de stilbènes, en particulier la vitisine B, identifiée comme métabolite à la fois antifongique et antimycotoxine. L’intégration d’approches omiques a permis de mieux comprendre les mécanismes d’action de la vitisine B et a révélé que ce composé affecte à la fois le métabolisme primaire et secondaire du champignon. L’ensemble de ces résultats ouvre une perspective prometteuse de développement d’un produit phytosanitaire d’origine naturelle actif contre F. graminearum et la production de DON, répondant à un besoin majeur du secteur des grandes cultures céréalières.
Perspectives :
Actuellement le projet est au niveau TRL 3-4, correspondant à la preuve de concept. Les études sur les mécanismes d'action des stilbénoïdes et l’optimisation des méthodes d’obtention des extraits afin d’améliorer le rendement d’extraction
permettront, en collaboration avec des partenaires privés, le développement de formulations spécifiques et adaptées.
A plus long terme, en complément des travaux in planta sur les activités antifongique et antimycotoxine de la solution
développée, des études sur l’efficacité indirecte, dont la stimulation des défenses naturelles de la plante, et sur le microbiote environnant seront nécessaires. Ces recherches permettront d'accroître le degré de maturation du projet vers des solutions durables de biocontrôle valorisant les co-produits viticoles.

Publications 
1. Tran-Minh T., Ponts N., Bernillon S., Waffo-Téguo P., Rouger C., Richard-Forget F. and Atanasova V., Integrated
metabolomic and transcriptomic analysis to elucidate the antifungal and antimycotoxin mechanisms of natural stilbenoids
against Fusarium graminearum. Microbiol. Res. Accepted.
2. Tardif, C., Rouger C., Miranda J., Ahmed O., Richard-Forget F., Atanasova V., Waffo-Teguo P. (2024) Targeting of
antifungal metabolites from grapevine byproducts by UPLC-HRMS/MS approaches using bioactivity-based molecular
networking. J. Agric. Food Chem. 72, 17, 9621-9636. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c09531 
3. Tran-Minh T., Atanasova V., Tardif Ch., and Richard-Forget F. (2023) Stilbenoids as promising natural product-based
solutions in a race against mycotoxigenic fungi: a comprehensive review. J. Agric. Food Chem.71, 5075-5092.
4. Ahmed O., Tardif C., Rouger C., Atanasova V., Richard-Forget F. and Waffo-Téguo P. (2022). Compr. Rev. Food Sci. 21
(2), 1161-1197. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12891