Potentiel des endophytes locaux pour la production de rhizomes, de curcumine et la stimulation des activités antioxydantes et antimicrobiennes chez Curcuma longa

Abstract

Le Curcuma possède d’énormes propriétés médicinales dues à la présence de curcumine d’où sa forte demande sur le marché international. Cependant, la production de Curcuma et de curcumine demeure faible et peu connue au Cameroun. L’une des pistes pour maximiser cette production est d’évaluer l’association Curcuma-endophytes. Ce travail a pour objectif de déterminer l’effet produit par les endophytes locaux sur la production de rhizomes, de curcumine et sur la stimulation des activités antioxydantes et antimicrobiennes du Curcuma longa. Pour cela, une culture de Curcuma a été réalisée sur 8 substrats différents. Au 3ème mois de culture, les endophytes piégés des racines de Curcuma ont été isolés sur différents milieux de culture. L’isolement a été réalisé par la méthode des fragments après stérilisation de surface. Les endophytes ont par la suite été caractérisés puis, les plus efficients ont été appliqués sur une autre culture de Curcuma suivant un dispositif en blocs non randomisés. Ceux-ci ont été confronter in vitro à 4 pathogènes majeures des plantes ; les teneurs en curcumine et les marqueurs de l’oxydation du Curcuma biofertilisé ont été déterminés par spectrophotométrie. Après 7 mois de culture en pots sur 8 substrats (issus de 5 zones agroécologiques du Cameroun), la biomasse des rhizomes obtenue varie de 5,0 à 11,44 g/plante respectivement pour les substrats de Douala et Dschang. Les substrats les mieux adaptés à la production de rhizomes correspondent à ceux qui ont une texture argileuse à limono-argilo-sableuse, moyennement à faiblement acide (pH 5,6 - 6,5) et proche de la neutralité (pH 6,6). Biologiquement, ils montrent une sporulation de Champignons Mycorhiziens Arbusculaires (CMA) moyenne à élevée (28-41spores/g) et une colonisation racinaire des CMA moyenne à élevée (55%-78%). Près de 105 isolats d’endophytes différents sont obtenus dont 83 types de bactéries et 22 types de champignons. Ces endophytes tolèrent le stress. Sur la base de leur capacité à tolérer niveaux élevés de stress (15 % de NaCl ; 100 mM d’Al3+ et pH 3) et de renfermer des propriétés favorisant la croissance des plantes, 23 endophytes ont été sélectionnés. Ceux-ci améliorent la croissance du Curcuma et la production de rhizomes en raccourcissant le cycle de 12 mois. En outre, 74% des isolats favorisent l’augmentation de la teneur en curcumine comparés au témoin ; 84% présentent des effets antagonistes sur 4 agents pathogènes majeurs des plantes : Fusarium oxysporum, Ralstonia solanacearum, Pythium myriotylum et Phytophthora megakarya. Également, on observe une stimulation significative de la production des composés du métabolisme du soufre (glutathion, thiols totaux de 22% et 26%) et des précurseurs de la vitamine A (caroténoïdes de 91%) par ces endophytes comparés au témoin. En général, l’association endophytes-Curcuma stimule fortement les activités antimicrobiennes et antioxydantes ; et donc les propriétés fonctionnelles de cette épice.