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Contexte

Il existe à ce jour peu de méthodes et d’outils permettant d’évaluer l’impact environnemental des produits de biocontrôle. L’impact et le devenir des pesticides dans l'environnement sont mesurés en se basant sur leurs "demi-vie (t_1/2)", c’est-à-dire le temps nécessaire pour la dégradation de la moitié de la quantité du produit appliqué. Cependant, cette valeur n’apporte qu’une information partielle car elle ne décrit pas tous les phénomènes survenant après l'application d’un pesticide, tels que la formation de sous-produits de transformation ou l'effet sur la biodiversité. Les produits de biocontrôle constituent des mélanges souvent complexes, avec des profils très variables. La mesure de la demi-vie qui suit le devenir d’un composé cible n’est donc pas adaptée aux produits de biocontrôle. Par ailleurs, face aux exigences actuelles en matière de sécurité alimentaire et de recherche de résidus, il est primordial de développer de nouvelles méthodologies analytiques adaptées aux spécificités des produits de biocontrôle.

Le projet IMpACT s’appuie sur une méthodologie innovante, l’EMF (Empreinte Métabolique Environnementale), permettant d’estimer le temps nécessaire à la dissipation du méta-métabolome de l’objet étudié c’est-à-dire à la fois l’endométabolome (métabolome microbien) et le xénométabolome. Ce xenométabolome est composé du/des principe(s) actif(s) du produit de biocontrôle et de ses sous-produits de transformation (métabolites). Cette méthodologie a été récemment développée dans le laboratoire CRIOBE de l’Université de Perpignan et permet d’estimer : 1) le temps de résilience du produit qui correspond au temps nécessaire pour la dissipation de son xénométabolome et la disparition de son impact sur la matrice observée (ex : le sol) et 2) le temps nécessaire à la dissipation des résidus issus du produit. Ce dernier indicateur permet de calculer un intervalle de temps au bout duquel la culture traitée avec un produit de biocontrôle peut être récoltée puisqu’elle ne contient plus de résidus. Cet intervalle correspond au temps nécessaire à la dissipation du xénométabolome et est atteint lorsqu'il n'y a plus de différence statistique entre les profils du xénométabolome des échantillons traités et ceux des échantillons non traités. Cet intervalle est propre à chaque produit de biocontrôle et à chaque matrice, une méthodologie spécifique doit donc être développée pour chaque catégorie de produits de biocontrôle et pour chaque type de matrice (eau, sol…).

Objectifs

1. Développer et optimiser l'approche EMF en travaillant plus particulièrement sur le traitement des données statistiques.

2. Évaluer l'impact environnemental de quelques catégories de produits de biocontrôle pour lesquels des résultats préliminaires ont été déjà obtenus.

3. Rédiger un protocole de référence détaillé pour l'évaluation de l'impact environnemental des produits de biocontrôle.

Stratégies/Méthodes

Étape/Action 1 : Acquisition de données.

Des échantillons ont été collectés entre 2018 et 2020 à la suite d’expérimentations sur le terrain visant à évaluer l’efficacité des produits de biocontrôle. Il s’agit : d’échantillons de feuilles de vigne traitées contre l'oïdium, de pêches dont les arbres ont été traités contre Monilia fructigena et d’échantillons de sol traités avec des herbicides pour la culture de salade. La première étape du projet IMpACT sera d'extraire les métabolites de ces échantillons et d’étudier leurs méta-métabolomes.

Étape/Action 2 : Développement d'outils statistique.

Les analyses métabolomiques permettent d’obtenir des profils métaboliques représentant le méta-métabolome de la matrice, c’est-à-dire l’ensemble des métabolites contenus dans l’échantillon étudié. Ce méta-métabolome est composé des métabolites propres à la matrice (feuille, fruit et sol dans le projet), que l’on appelle l’endométabolome, et des métabolites issus du produit de biocontrôle qui a été appliqué sur la matrice, et que l’on appelle le xénométabolome. Des analyses statistiques permettent ensuite de comparer les échantillons entre eux et de suivre dans le temps l’évolution de la composition du méta-métabolome, pour déterminer le temps de résilience de la matrice. Egalement, le temps de dissipation sera évalué qui définit le moment où le xénométabolome n’est plus quantifiable, indiquant que plus aucuns résidus du produits de biocontrôle ne sont pas détectables (à des niveaux de concentration très bas) dans la matrice.

Étape/Action 3 : Rédaction d’un protocole pour l'évaluation de l'impact environnemental des produits de biocontrôle.

 Cette action vise à rédiger un protocole détaillé des étapes à mettre en place pour évaluer l'impact environnemental d’un produit de biocontrôle : 1) échantillonnage, 2) protocole d'extraction pour chaque matrice, 3) analyses métabolomiques et 4) traitement statistique des données. Ce protocole sera rédigé et présenté sur un format similaire aux modèles des directives européennes.

Type de projet

Contrat Postdoctoral de 24 mois.

Coordinateur

Cédric Bertrand (Professeur, Université de Perpignan); e-mail : cedric.bertrand@univ-perp.fr

Université de Perpignan (UPVD), USR 3278 CRIOBE

Collaborateurs

Marie-Virginie Salvia (UPVD), Delphine Raviglione (UPVD), Hikmat Ghosson (UPVD)