Les endospores bactériennes : ennemies invisibles du myciculteur

La culture des champignons est une activitĂ© passionnante, mais peut parfois s’avĂ©rer complexe en raison de divers problèmes. Parmi ces dĂ©fis, les endospores bactĂ©riennes reprĂ©sentent parfois un obstacle pour les cultivateurs de champignons. Dans cet article, nous allons vous expliquer ce qu’est une endospore, pourquoi elle pose problème et comment vous pouvez gĂ©rer ce flĂ©au pour mieux rĂ©ussir vos cultures de champignons.

Qu’est-ce qu’une endospore bactérienne et pourquoi pose-t-elle problème ?

Les endospores sont des structures de résistance formées par certaines bactéries en réponse à des conditions environnementales défavorables pour leurs survies. Elles sont extrêmement résistantes à la chaleur, aux radiations, aux produits chimiques et aux agents de désinfection. Leur présence dans le substrat de culture des champignons peut entraîner des contaminations indésirables.

Parmi les bactéries capables de produire des endospores, on retrouve principalement les genres Bacillus et Clostridium. Leur capacité à résister à des conditions extrêmes rend difficile leur élimination et favorise alors la contamination des substrats de cultures.

Une fois sorties de dormance, les endospores bactériennes peuvent nuire à la croissance du mycélium de champignons, en concurrençant ces derniers pour les nutriments ou en libérant des substances toxiques inhibant leur croissance. Leur présence dans le substrat peut affecter considérablement les rendements.

Comment fonctionnent les endospores bactériennes ?

Le processus de formation des endospores

Le processus de formation des endospores, appelé également sporulation, se déclenche lorsque les bactéries sont soumises à des conditions environnementales difficiles, comme des températures élevées ou basses, une faible disponibilité en eau, en nutriments ou ou bien la présence de substance bactéricide.

La formation d’une endospore est un processus complexe qui se dĂ©roule en plusieurs Ă©tapes :

  • DĂ©tection des conditions dĂ©favorables : Lorsque la bactĂ©rie dĂ©tecte des conditions environnementales dĂ©favorables, elle dĂ©clenche la formation d’une endospore pour assurer sa survie.
Les conditions défavorables initie la formation de l'endospore
Apparition des conditions défavorables
  • Formation d’un septum : La bactĂ©rie commence par former un septum, qui est une paroi cellulaire interne. Cette division asymĂ©trique crĂ©e deux compartiments inĂ©gaux : un compartiment plus petit, appelĂ© prĂ©spore, et un compartiment plus grand, appelĂ© cellule mère.
Le septum est le début de la délimitation de la préspore et de la cellule mère
Formation du septum
  • Englobement de la prĂ©spore : La cellule mère englobe la prĂ©spore, l’enfermant dans une double membrane. Cette Ă©tape est cruciale pour la protection de l’endospore en formation. Les gènes de la cellule mère sont Ă©galement dĂ©sintĂ©grĂ©s pour servir de matière première Ă  la suite du processus.
La cellule mère englobe la préspore pour lui créer une première couche de protection
Englobement de la spore
  • Formation du cortex : Une fois que la prĂ©spore est englobĂ©e, la cellule mère synthĂ©tise une couche de cortex. Cette couche renforce la structure de base de l’endospore et assure une première rĂ©sistance.
Le cortex est la première couche de protection de la spore
Formation du cortex
  • Accumulation de composĂ©s protecteurs : L’endospore accumule des composĂ©s protecteurs, qui la rendent hermĂ©tique et contribuent Ă  sa rĂ©sistance aux conditions extrĂŞmes. La cellule mère produit alors sur la prĂ©spore une deuxième couche externe appelĂ©e la tunique, qui entoure le cortex.
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La tunique est la deuxième couche de protection
Formation de la tunique
  • Maturation de l’endospore : L’endospore se dĂ©shydrate et se condense, ce qui renforce sa rĂ©sistance aux conditions dĂ©favorables et forme une dernière couche robuste appelĂ©e l’exosporium.
L'exosporium est la dernière couche formé
Formation de l’exosporium
  1. LibĂ©ration de l’endospore : Finalement, la cellule mère se lyse (se dĂ©sintègre) et libère l’endospore mature dans l’environnement. L’endospore est dĂ©sormais capable de rĂ©sister Ă  des conditions extrĂŞmes et peut survivre, en Ă©tat de dormance, pendant de longues pĂ©riodes jusqu’à ce que les conditions redeviennent favorables pour la germination et la reprise de la croissance bactĂ©rienne.
La libération de l'endospore se fait une fois que celle-ci est mature
LibĂ©ration de l’endospore

Les facteurs de germination des endospores

Lorsque les conditions redeviennent favorables, les endospores germent et reprennent leur croissance bactérienne.

Les endospores peuvent germer lorsque les conditions environnementales redeviennent favorables pour la croissance bactérienne. Plusieurs facteurs peuvent déclencher la germination des endospores :

  1. Disponibilité des nutriments : La présence de nutriments essentiels, tels que les acides aminés, les sucres et les ions, est souvent un signal clé pour la germination des endospores. Ces nutriments permettent à la bactérie de se développer et de se multiplier.
  2. TempĂ©rature : Une tempĂ©rature adĂ©quate est nĂ©cessaire pour que les endospores germent. Les endospores de certaines espèces bactĂ©riennes germent Ă  des tempĂ©ratures plus Ă©levĂ©es, tandis que d’autres germent Ă  des tempĂ©ratures plus basses. La tempĂ©rature optimale pour la germination dĂ©pend de l’espèce bactĂ©rienne.
  3. HumiditĂ© : Un niveau d’humiditĂ© appropriĂ© est Ă©galement important pour la germination des endospores. L’eau est nĂ©cessaire pour rĂ©hydrater l’endospore et permettre la reprise des fonctions mĂ©taboliques.
  4. pH : Les endospores germent gĂ©nĂ©ralement dans une plage de pH spĂ©cifique, qui varie en fonction de l’espèce bactĂ©rienne. Un pH acide est gĂ©nĂ©ralement propice.

Lorsque ces conditions favorables sont rĂ©unies, les endospores commencent le processus de germination, au cours duquel elles absorbent l’eau, gonflent et libèrent des enzymes qui dĂ©gradent la couche de cortex. Cela permet Ă  la bactĂ©rie de reprendre ses fonctions mĂ©taboliques et de croĂ®tre de manière active.

ReprĂ©sentation d’une endospore immature au microscope Ă©lectronique.

Les stratégies pour gérer les endospores bactériennes dans la culture des champignons

La prévention des endospores

Les endospores sont gĂ©nĂ©ralement prĂ©sentes dans le substrat de culture des champignons. C’est la principale source de cette contamination. Si celui-ci a Ă©tĂ© humide avant de redevenir sec, il est possible que des bactĂ©ries aient eu le temps de se dĂ©velopper avant de se transformer en endospore, augmentant alors ce que l’on appelle l’inoculum de base.

Pour prévenir la formation et la propagation des endospores bactériennes, la propreté initiale et le stockage des substrats sont essentiels. Vos substrats doivent être stockés au sec à l’abri de la pluie et des autres sources d’humidité. Vous devriez également nettoyer et désinfecter régulièrement les surfaces de travail, les outils et les équipements.

Traiter efficacement ces substrats pour lutter contre les endospores

En fonction du type de substrat que vous avez, vous pourrez le traiter de manière différente pour éliminer les endospores.

La pasteurisation pour les substrats semi-sélectifs

La pasteurisation thermique est une mĂ©thode de traitement simple qui convient aux substrats semi-sĂ©lectifs comme la paille et la sciure. Dans ces substrats, les nutriments nĂ©cessaires Ă  la germination des endospores et Ă  la prolifĂ©ration bactĂ©rienne sont limitĂ©s, ce qui rĂ©duit le risque de contamination. La pasteurisation thermique implique gĂ©nĂ©ralement un chauffage Ă  une tempĂ©rature d’environ 60 Ă  80 degrĂ©s Celsius pendant une pĂ©riode prolongĂ©e, d’environ 2 Ă  4h. Cela permet de tuer les micro-organismes indĂ©sirables sans dĂ©truire la flore thermophile, permettant Ă©quilibre et protection pour la croissance des champignons.

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La stérilisation des substrats enrichis en azote

Dans le cas de substrats supplĂ©mentĂ©s, la stĂ©rilisation Ă  haute pression et Ă  haute tempĂ©rature, gĂ©nĂ©ralement autour de 120 degrĂ©s Celsius, est recommandĂ©e. En effet, plus riche en azote, ces substrats sont plus sensibles aux contaminations. Cette mĂ©thode permet de dĂ©truire les endospores, qui pourraient autrement germer et contaminer le substrat en raison de la prĂ©sence de nutriments supplĂ©mentaires. La stĂ©rilisation Ă  haute tempĂ©rature garantit ainsi un substrat très propre pour la culture de vos champignons.

La tyndallisation comme alternative

La tyndallisation est une autre mĂ©thode efficace pour Ă©liminer les endospores des substrats de culture. Cette technique consiste en plusieurs cycles de chauffage et de refroidissement successifs. Lors de chaque cycle, les endospores survivantes sont stimulĂ©es pour germer et se transformer en bactĂ©ries vĂ©gĂ©tatives, qui sont ensuite dĂ©truites lors du cycle de chauffage suivant. En rĂ©pĂ©tant ce processus 3 fois, la tyndallisation permet d’Ă©liminer progressivement toutes les endospores prĂ©sentes dans le substrat, crĂ©ant ainsi un substrat utilisable pour la culture des champignons.

Les endospores résiste à la chaleur et aux conditions extrèmes
ReprĂ©sentation artistique d’une endospore bactĂ©rienne sortant de la cellule mère.

La surveillance et l’Ă©limination des cultures contaminĂ©es

Lorsqu’une culture de champignons est contaminĂ©e par des endospores bactĂ©riennes, il est important de savoir rapidement dĂ©tecter les signes et les symptĂ´mes qui peuvent apparaĂ®tre :

  • Mauvaise croissance des champignons : Les champignons peuvent prĂ©senter une croissance mĂ©diocre ou retardĂ©e en raison de la compĂ©tition avec les bactĂ©ries pour les nutriments et l’espace dans le substrat.
  • Odeur dĂ©sagrĂ©able : Une odeur inhabituelle et dĂ©sagrĂ©able peut se dĂ©gager de la culture contaminĂ©e, rĂ©sultant de la production de composĂ©s volatils par les bactĂ©ries, notamment en condition anaĂ©robie.
  • Changement de couleur : La prĂ©sence de bactĂ©ries peut provoquer un changement de couleur du substrat ou des champignons eux-mĂŞmes, souvent sous forme de taches ou de zones dĂ©colorĂ©es beiges, marron ou grises.
  • PrĂ©sence de mucus ou de matière visqueuse : Les bactĂ©ries peuvent former des colonies visqueuses ou mucilagineuses Ă  la surface du substrat, au contact du conteneur ou autour des champignons.
  • Pourriture des champignons : Les bactĂ©ries peuvent provoquer la pourriture des champignons, appelĂ©e tache bactĂ©rienne, ce qui se traduit par un ramollissement, un noircissement et une dĂ©composition des tissus fongiques. Cela est plus rare dans le cas de contamination aux endospores.

Il est important de surveiller régulièrement les cultures de champignons pour détecter rapidement ces signes de contamination par des endospores bactériennes. Si une contamination est identifiée, il est préférable de retirer et de détruire les cultures affectées pour éviter la propagation des bactéries aux autres cultures saines.

Conclusion

La compréhension des endospores bactériennes et de leur impact sur la culture des champignons est essentielle pour les cultivateurs. En connaissant leur fonctionnement et en adoptant les bonnes pratiques, vous pourrez mieux gérer ce problème et assurer le succès de vos cultures. Avec les informations fournies dans cet article, vous êtes désormais mieux équipé pour faire face aux défis posés par les endospores bactériennes et pour profiter pleinement de votre passion pour la culture des champignons.

Merci d’avoir lu cet article sur les endospores bactĂ©riennes. N’hĂ©sitez pas Ă  le partager ou Ă  nous laisser un commentaire :).

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