Une étude révèle le potentiel des eaux usées des moulins à huile d'olive dans la fabrication de biopesticides

Une étude récente publiée dans Plant Stress suggère qu'un composé bioactif présent dans les eaux usées des moulins à huile d'olive pourrait avoir des applications commerciales dans le développement de biopesticides. 

Des chercheurs de l’université Sapienza de Rome et de l’Agence nationale italienne pour les nouvelles technologies, l’énergie et le développement économique durable ont identifié dans les eaux usées des moulins à huile d’olive des oligogalacturonides dérivés de la pectine présentant un degré de polymérisation compris entre 10 et 17.

Les oligogalacturonides stimulent le système immunitaire des plantes via la paroi cellulaire, activant ainsi des réponses de défense et une résistance contre certains agents pathogènes. Ces molécules n’avaient jamais été isolées auparavant à partir des eaux usées des moulins à huile d’olive.

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À l'aide de plantules d'Arabidopsis transgéniques, les chercheurs ont confirmé que les oligogalacturonides extraits déclenchaient les réponses de défense attendues, notamment une augmentation des ions calcium, qui sont des messagers intracellulaires essentiels dans les voies de signalisation de la défense des plantes. 

Cette étude s'inscrit dans le cadre des efforts continus des chercheurs visant à valoriser les sous-produits de la production d'huile d'olive, en particulier les eaux usées des moulins à huile. On estime que 30 milliards de litres d'eaux usées sont produits chaque année par les moulins à huile du bassin méditerranéen.

Si les sous-produits du marc d’olive sont considérés comme faciles à recycler, ils sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire, pour la production d’huile de marc d’olive et d’énergie renouvelable. Les eaux usées des moulins à huile posent davantage de défis.

Ces eaux usées sont très acides et contiennent des concentrations élevées de substances chimiques récalcitrantes, notamment des lignines et des tanins, dont la biodégradation nécessite d’importantes quantités d’oxygène.

C’est pourquoi les eaux usées des moulins à huile d’olive sont considérées comme un polluant environnemental important, la plupart des pays interdisant leur rejet sans traitement préalable.

« D’autre part, les eaux usées des moulins à huile d’olive contiennent une large gamme de composés phénoliques précieux aux propriétés antimicrobiennes avérées (par exemple, les flavonoïdes, l’hydroxytryrosol, oléuropéine) et les sous-produits des eaux usées des moulins à huile d’olive sont efficaces en tant que biopesticides contre différents agents pathogènes microbiens », ont écrit les chercheurs.

« Cependant, l’effet de ces effluents liquides en tant que déclencheurs de réponses de défense chez les plantes n’a pas encore été étudié », ont-ils ajouté.

À l’aide d’une filtration membranaire à flux tangentiel, les chercheurs ont séparé les oligogalacturonides des eaux usées des moulins à huile.

« La filtra­tion par memb­rane à écou­lement tangent­iel est un outil pu­issant en biop­ro­cess­us, permettant la sép­a­ra­tion et la con­cen­tra­tion de biomol­é­cules actives en pools molé­culaires spécifiques, tels que les protéines, les suc­res et les méta­bolites se­condaires », ont écrit les chercheurs. 

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« En utilisant des mélanges complexes pour la filtration, la filtration membranaire à flux tangentiel élimine efficacement les impuretés tout en conservant les molécules souhaitées », ont-ils ajouté.

Les chercheurs ont sou­ligné que cette méthode ne nécessite pas de sol­vant chimique et qu’elle est transposable à partir d’un con­text­e de labo­ra­toire, ce qui permet aux moulins à olives à grande échelle de l’utiliser. Ils ont ajouté que ces résultats pourraient constituer une nouvelle source de revenus pour les pro­dui­teurs d’huile d’olive. 

Les oligogalacturonides ont été approuvés dans des produits phytosanitaires commerciaux reconnus par l’Union européenne, qui s’est fixé pour objectif de réduire de 50 % l’utilisation de pesticides synthétiques d’ici 2030.

Selon une étude de marché réalisée par Industry Research Reports, le marché mondial des biopesticides était évalué à 6,1 milliards de dollars (5,6 milliards d’euros) en 2023 et devrait atteindre 11,5 milliards de dollars (10,1 milliards d’euros) d’ici 2030. 

« La fraction enrichie en oligogalacturonides, décrite dans le présent travail, peut être utilisée comme un nouveau biopesticide, contribuant à renforcer la durabilité tant environnementale qu’économique de l’industrie de l’huile d’olive », ont écrit les chercheurs. 

« Nous ouvrons la voie à des essais sur le terrain avec des plantes d’intérêt agronomique afin d’exploiter ces sous-produits comme phytoprotecteurs naturels durablesdans la lutte contre les agents pathogènes responsables de maladies dévastatrices touchant des cultures d’importance économique, dans une perspective d’économie circulaire en agriculture », ont-ils ajouté.

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