EcoFoulPest

Des molécules marines aux outils écologiques pour l'agriculture

Coordination

Christophe Labrière

Type de projet

Européen

Durée du projet

Début du projet

01/09/2018

Fin du projet

31/08/2020

Contexte et objectifs

Un pesticide est défini comme toute substance utilisée pour tuer, repousser ou contrôler certaines formes de vie végétale ou animale qui sont considérées comme des parasites. Il s’agit notamment d’herbicides pour détruire les mauvaises herbes et autres végétaux indésirables, d’insecticides pour lutter contre une grande variété d’insectes, de fongicides utilisés pour prévenir la croissance des moisissures, de désinfectants pour prévenir la propagation des bactéries et de rodenticides utilisés pour combattre les souris et les rats. Les premiers pesticides synthétiques sont apparus dans les années 1940. Les insecticides organophosphorés sont apparus dans les années 1960, les carbamates dans les années 1970 et les pyréthroïdes dans les années 1980. Les herbicides et les fongicides ont été introduits dans les années 1970-1980. Les préoccupations concernant leurs effets néfastes sur l’environnement et sur la santé humaine ont commencé à se faire entendre au début des années 1960, entraînant l’interdiction ou la restriction des insecticides organochlorés, qui avaient été utilisés avec succès jusque-là pour lutter contre un certain nombre de maladies. Une grande partie du matériel publié sur les pesticides met l’accent sur les attributs et les résultats négatifs. Malgré leurs dangers, l’utilisation des pesticides dans la sylviculture, la santé publique, la sphère domestique et, bien sûr, l’agriculture ont apporté d’énormes bénéfices. Les pesticides présentent un avantage incontestable en luttant contre les ravageurs (y compris les maladies et les mauvaises herbes) et les vecteurs de maladies des plantes, en luttant contre les vecteurs humains et animaux et les organismes nuisibles, et en prévenant ou en luttant contre les organismes qui ont un impact sur les autres activités et structures humaines. Pour maximiser les avantages de l’utilisation des pesticides à un coût humain, environnemental et économique minimal, les pesticides doivent être strictement réglementés et utilisés correctement. Cependant, l’utilisation de grandes quantités de pesticides au cours des dernières décennies a entraîné le développement d’une résistance aux ravageurs. La situation critique actuelle est que bon nombre des pesticides utilisés précédemment ne sont plus efficaces, d’où la nécessité urgente de mettre au point de nouveaux biocides plus efficaces, plus ciblés et moins persistants.

Dans la recherche de nouveaux pesticides, plusieurs recherches ont porté sur les produits naturels marins. Il est bien connu que le milieu marin est un réservoir exceptionnel de produits bioactifs, qui produisent plusieurs nouvelles structures absentes des produits naturels terrestres et aux propriétés biologiques uniques. Un certain nombre d’études ont suggéré que certains des composés bioactifs isolés d’organismes marins présentent des propriétés pesticides. Ces métabolites peuvent constituer une source de remplacement respectueuse de l’environnement pour les agents de lutte contre les vecteurs et les ravageurs agricoles. Ici, le projet ECOFOULPEST vise à innover davantage l’effort de recherche vers l’investigation de nouveaux pesticides en se concentrant sur des familles particulières de produits naturels marins aux propriétés antisalissures.

Les objectifs d’ECOFOULPEST suivent les aspects clés de l’état de l’art. L’objectif principal d’ECOFOULPEST est d’évaluer le potentiel des organismes marins à produire des prototypes d’outils écologiques pour l’agriculture, en particulier des herbicides et des fongicides, et d’évaluer les impacts potentiels. Parallèlement, j’étudierai la voie de biosynthèse du composé naturel parent ainsi que son rôle écologique vis-à-vis des autres organismes marins. L’évaluation de ces produits naturels marins et de leurs propriétés biologiques s’effectuera en fonction des quatre objectifs concrets suivants, chacun correspondant à des lots de travaux (WP).

Objectif 1 (WP1) :

Dépistage des antifoulings marins connus pour leurs propriétés pesticides, en particulier herbicides et fongicides. Cet objectif est basé sur le criblage des composés naturels marins facilement disponibles pour identifier les agro-bioactivités. Les résultats positifs seront encore modifiés aux fins de la relation structure-activité (SAR). Parallèlement, des études toxicologiques seront menées afin d’orienter la recherche sur les composés non toxiques.

Objectif 2 (WP2) :

Criblage d’extraits naturels marins (provenant d’organismes exempts d’encrassement) pour la recherche de propriétés pesticides, en particulier herbicides et fongicides. En plus du criblage des composés antifouling connus/putatifs, il est également important d’étudier de nouveaux composés par bioprospection. Des extraits naturels facilement accessibles seront criblés sur les cibles biologiques sélectionnées. Les résultats seront isolés et identifiés.

Objectif 3 (WP3) :

Écologie chimique et biosynthèse. Cet objectif vise à comprendre le rôle écologique de ces antifoulings et extraits marins dans la nature, ainsi que les voies de biosynthèse des composés naturels parents.

Objectif 4 (WP4) :

Communication et diffusion. La communication et la diffusion des résultats se feront par le biais de séminaires, de présentations à des conférences, de conférences publiques, de la soumission de manuscrits à des revues scientifiques évaluées par des pairs et d’initiatives locales de sensibilisation aux sciences.

Résultats

Au cours des six premiers mois du projet, un examen approfondi de la littérature a été effectué afin a) de sélectionner les composés à étudier en tant que pesticides et b) de sélectionner les organismes et les voies spécifiques à cibler pour les essais biologiques – certains des composés sélectionnés ont ensuite été synthétisés chimiquement. Certains extraits de macroalgues marines ont été produits à l’aide de techniques d’extraction accélérée par solvant, une méthode qui a l’avantage d’être respectueuse de l’environnement.

Financement

ID de l’accord de subvention : 800498

Financé au titre du programme H2020-EU.1.3.2. – Favoriser l’excellence par la mobilité transfrontalière et intersectorielle

Sujet : ACEM-IF-2017 – Bourses de recherche individuelles

Appel à propositions : H2020-MSCA-IF-2017

Régime de financement : MSCA-IF-EF-EF-ST – Standard EF

Budget Montant global de l’aide prévue : 173 076 euros

L'équipe

Collaborateurs

Scientific Team :

  • Paul Alain Jaffrès (CEMCA, UBO)
  • Annabel Levert (Société AkiNaO)
  • Olivier Thomas (NUI Galway)

Laboratoire LEMAR – 2018