Des bactéries jouent un rôle essentiel dans la santé de l'homme et des plantes. La diversité microbienne des légumes, des fruits et des herbes aromatiques ainsi que leur interaction avec l'environnement sont encore peu étudiées. Cette diversité est par exemple déterminée par le génotype de la plante, elle varie entre les structures sous et au-dessus du sol et est notamment influencée de manière déterminante par la qualité du sol. La pomme est l'un des fruits les plus consommés au monde. Des études montrent que la consommation de pommes peut modifier la composition de la flore bactérienne intestinale chez l'homme, ce qui a des effets bénéfiques sur la santé. Cependant, on sait encore peu de choses sur la manière dont les colonies bactériennes des pommes s'installent dans l'intestin. Dans le cadre de l'étude de Wassermann et al. (2019), l'une des questions de la recherche était de savoir dans quelle mesure le microbiome de la pomme est influencé par le mode de culture, biodynamique versus conventionnel, et si la quantité et la composition des bactéries sont différentes dans les différents tissus des fruits [1].
Réalisation de l'étude
Dans le cadre de cette étude, la variété de pomme « Arlet » a été utilisée. Les pommes biodynamiques (Demeter) ainsi que les pommes conventionnelles ont été cultivées en Styrie (Autriche). Contrairement aux pommes Demeter, les pommes conventionnelles ont été traitées de la manière suivante après la récolte : stockées brièvement sous atmosphère contrôlée immédiatement après la récolte, lavées et emballées dans un film PE pour la vente. En laboratoire, les chercheurs ont examiné visuellement toutes les pommes en fonction de leur forme, taille, couleur, absence de taches, fermeté et fraîcheur. Pour chaque type de culture, ils ont sélectionné quatre pommes et ont extrait des micro-organismes du pédoncule, de l'extrémité du pédoncule, de l'extrémité du calice, de la peau, de la pulpe et des graines. Ensuite, ils ont homogénéisé séparément les échantillons respectifs. Puis, ils ont analysé l'ADN des échantillons, comparé les résultats avec des bases de données et mesuré à la fois le nombre de copies de gènes par gramme ainsi que la diversité microbienne pour les deux systèmes de culture, tout en examinant le modèle de colonisation des bactéries à l'aide de la hybridation in situ fluorescente.
Résultats
Dans l'ensemble, la quantité de bactéries ne diffère pas significativement entre les pommes biodynamiques et les pommes conventionnelles (4,85 x 107 contre 4,67 x 107 copies de gènesARNr par gramme). Cependant, elle variait fortement et dans une large mesure significativement entre les tissus étudiés. Ainsi, le pédoncule et les graines présentaient la plus grande quantité de bactéries (environ 1,54x108 et 1,26x108 copies de gènes par gramme), tandis que celle de la peau était la plus faible (4,49 x104). En ce qui concerne la diversité, il a été démontré que les pommes Demeter avaient un microbiote significativement plus diversifié que les pommes conventionnelles. La différence était encore plus importante lorsqu'on comparait les différents tissus des pommes des deux méthodes de culture. A l'exception de l'extrémité du calice, toutes les parties (pédoncule, extrémité du pédoncule, peau, pulpe, graines) présentaient une diversité significativement plus élevée chez les pommes Demeter. Elle était même la plus élevée dans la pulpe et dans la peau.
Discussion
Il est intéressant de constater les différences de colonisation microbienne, pour les différents tissus de pomme, aussi bien en quantité qu'en diversité. Cela a tout à fait un sens. Une grande quantité de bactéries a été constatée dans les échantillons de graines, de pédoncules et d'extrémités de pédoncules, tandis que la peau et la pulpe étaient moins densément colonisées. Par contre, ces deux dernières présentaient la plus grande diversité. Ces différences sont liées aux différentes fonctions des différents tissus. La peau et la pulpe protègent les graines et permettent leur développement. Dans ces zones, la diversité est élevée. En revanche, la quantité de bactéries est élevée dans les graines elles-mêmes, ce qui est à son tour important pour la reproduction. Ici aussi, le mode de culture a une influence : Lorsqu'il existe un microbiote riche dans les zones des graines de la plante, celle-ci est en mesure de se développer de manière saine.
Une pomme fraîchement récoltée abrite environ 100 millions de copies de gènes bactériens. Ce qui est déterminant pour agir sur la santé, ce n'est toutefois pas tant la quantité que la diversité des micro-organismes. Quand les plantes poussent dans un sol sain, cultivé sans engrais chimiques, une riche diversité de bactéries peut se développer non seulement dans le sol, mais aussi dans les plantes. C'est ce que montrent les résultats de cette étude. D'autres études prouvent que les bactéries associées aux fruits et légumes sont identifiables dans l'intestin humain [2]. Quand la diversité est élevée, les bactéries pathogènes sont refoulées. De plus, les chercheurs supposent qu'il existe un lien entre les bactéries présentes dans les pommes Demeter et un risque d'allergie plus faible aux pommes. Les bactéries présentent des structures qui, comme les polyphénols de pomme, peuvent réduire les réactions allergiques. En revanche, les pommes conventionnelles présentaient des agents pathogènes potentiels. Ces relations soulignent l'importance de l'axe sol-plante-intestin-microbiome [1]. Si l'on poursuit la réflexion, il apparaît clairement que la santé ne peut être obtenue que si toutes les parties, du sol à l'assiette, sont saines. Il s'agit donc d'une seule et même santé pour l'homme et la terre.
Bibliographie
[1] Wassermann B, Müller H, Berg G (2019): «An apple a day: Which bacteria do we eat with organic and conventional apples?» Front. Microbiol. 10:1629.doi: 10.3389/fmicb.2019.01629
[2] Wicaksono WA, Cernava T, Wassermann B, Abdelfattah A, Soto-Giron MJ, Toledo GV, Virtanen SM, Knip M, Hyöty H, Berg G (2023): «The edible plant microbiome: evidence for the occurrence of fruit and vegetable bacteria in the human gut» Gut Microbes, 15:2, 2258565, DOI: 10.1080/19490976.2023.2258565
