Des peptides issus des lies de vin freinent des champignons responsables de maladies de la vigne en laboratoire

Des chercheurs ont transformé les lies de vin, le dépôt qui se forme au fond des cuves de fermentation et des barriques, en mélanges riches en peptides présentant une activité antifongique contre deux agents pathogènes majeurs associés aux maladies du bois de la vigne, selon une étude publiée le 12 août dans Systems Microbiology and Biomanufacturing.

Ces travaux s’attaquent simultanément à deux problèmes persistants en viticulture. Les maladies du bois de la vigne figurent parmi les plus dommageables dans les vignobles, en particulier sur les jeunes plants, tandis que les lies de vin constituent un sous-produit important des caves, souvent sous-valorisé. L’étude suggère qu’une matière généralement considérée comme un déchet pourrait devenir une source de produits de lutte biologique, même si les résultats se limitent encore à des essais expérimentaux et ne constituent pas un traitement commercial validé pour les vignobles.

Les agents pathogènes étudiés étaient Phaeomoniella chlamydospora et Phaeoacremonium minimum, deux champignons étroitement associés à la maladie de Petri. Ces organismes infectent les tissus ligneux des jeunes vignes et peuvent provoquer une coloration du bois, la mort des tissus, des feuilles striées, une croissance réduite, le flétrissement et, dans les cas graves, la mort du plant. Les chercheurs ont indiqué que les moyens de lutte chimique efficaces sont restés limités depuis l’interdiction de l’arsénite de sodium, en raison des risques pour la santé humaine, ce qui a accru l’intérêt pour les solutions biologiques.

Les lies constituent le deuxième sous-produit le plus important des caves et représentent environ 25 % du total, ont indiqué les chercheurs. Elles contiennent des cellules de levure mortes et vivantes, ainsi que des protéines, des peptides, des polysaccharides, des lipides et des polyphénols. Leur composition peut toutefois varier considérablement selon le cépage utilisé, les souches de levures impliquées et le processus de fermentation. C’est pourquoi les chercheurs ont fait de la maîtrise de la composition un objectif central des travaux, et non une question secondaire.

Pour produire les mélanges antifongiques, l’équipe a conçu un bioprocédé en plusieurs étapes. Elle a commencé par des fermentations contrôlées, avec des monocultures de Saccharomyces et des inoculations séquentielles de souches non-Saccharomyces. Les lies ainsi obtenues ont ensuite été soumises à une autolyse assistée par ultrasons, à une hydrolyse enzymatique et à une ultrafiltration à 3 kilodaltons. L’objectif était de décomposer les matières issues des levures en fractions plus petites, qui pourraient ensuite être testées pour leur activité biologique.

Les résultats ont révélé une nette différence entre les fractions non traitées et celles ayant subi un traitement. Les autolysats de haut poids moléculaire n’ont pas inhibé la croissance fongique. En revanche, les fractions obtenues après hydrolyse ont réduit la croissance mycélienne de Phaeoacremonium minimum de 45 % à 75 %, et celle de Phaeomoniella chlamydospora de 40 % à 57 %. Elles ont également réduit la production de conidies jusqu’à 92 % pour l’un des agents pathogènes et 61 % pour l’autre, ce qui suggère un effet non seulement sur la croissance, mais aussi sur la capacité de reproduction des champignons.

Les essais sur les plantes ont également donné des résultats positifs. Dans ces tests, les fractions ont réduit les symptômes de coloration du bois de 47 % à 52 % dans une série de mesures, et de 35 % à 73 % dans une autre. Elles ont aussi diminué la croissance des champignons endophytes de 63 % à 84 % et de 80 % à 91 %, selon l’agent pathogène et la fraction testés. Selon les chercheurs, cette tendance montre que l’hydrolyse constitue une étape clé et laisse penser que l’activité antifongique pourrait apparaître lorsque les protéines de levure sont décomposées en peptides plus petits.

L’étude a également examiné les mécanismes chimiques à l’origine de ces différences. Grâce à une analyse métabolomique non ciblée par UHPLC-ESI-TIMS-QTOF, l’équipe a mis en évidence des signatures chimiques dépendant de la souche et de la fermentation, et identifié 448 caractéristiques variant selon les conditions de fermentation. Une seconde approche, décrite comme une empreinte de corrélation fondée sur l’activité, a permis d’identifier 49 biomarqueurs putatifs associés négativement à la croissance des agents pathogènes. Selon les chercheurs, ces composés pourraient aider à déterminer quelles molécules sont à l’origine de l’effet antifongique et orienter la conception de futurs procédés.

L’un des principaux résultats est que la fermentation semble elle-même jouer un rôle de contrôle qualité en amont du processus. En sélectionnant soigneusement les souches de levures et les séquences d’inoculation, les producteurs pourraient influer sur la composition des fractions issues des lies et éventuellement les orienter vers une activité antifongique plus forte. En pratique, cela signifie que les décisions de fermentation qui influent sur la production du vin pourraient également déterminer la valeur des sous-produits générés.

Ce lien dépasse le cadre de la phytopathologie. Pour les caves et l’ensemble du secteur des boissons, ces travaux ouvrent la voie à une possible transformation d’un problème d’élimination en intrant agricole utile. Si cette approche se confirme lors d’essais de plus grande ampleur, elle pourrait contribuer à associer la valorisation des déchets de la production viticole à de nouvelles formes de protection des vignobles, offrant ainsi une piste d’économie circulaire pour un sous-produit déjà généré en grandes quantités.

Les chercheurs ont pris soin de ne pas aller au-delà de ce que permettent d’affirmer les données. Les résultats ont été établis lors d’essais en laboratoire et d’expériences sur des plantes, et non à l’issue de vastes essais au champ dans des vignobles commerciaux. Des questions importantes restent donc en suspens, notamment sur la régularité des résultats, le coût, les méthodes d’application, l’autorisation réglementaire et l’efficacité en conditions réelles de culture, où les conditions météorologiques, l’âge des vignes, le sol et les infections mixtes peuvent tous influer sur la pression des maladies.

L’étude définit néanmoins une voie de développement précise. Au lieu de considérer les lies comme un résidu irrégulier de faible valeur, elle les présente comme une matière première transformable, dont l’activité biologique pourrait être modulée par la conception de la fermentation, le traitement enzymatique et les étapes de séparation. Pour une filière confrontée à la fois aux maladies de la vigne et à la gestion des sous-produits, cette combinaison pourrait conférer aux lies de vin une place plus importante dans les futurs travaux de recherche sur la protection des cultures.