Aspergillus flavus

Hôtes

Aspergillus flavus se trouve dans le monde entier sous forme de saprophyte dans les sols et provoque des maladies sur de nombreuses cultures agricoles importantes. Les hôtes communs du pathogène sont les céréales, les légumineuses et les noix. Plus précisément, l’infection à A. flavus provoque la pourriture de l'épi dans le maïs et la moisissure jaune dans les arachides avant ou après la récolte.  L'infection peut être présente dans le champ, avant la récolte, après la récolte, pendant le stockage et pendant le transport. Il est courant que le pathogène soit originaire alors que les cultures hôtes sont encore dans le champ; cependant, les symptômes et les signes de l'agent pathogène sont souvent invisibles. A. flavus a le potentiel d'infecter les semis par sporulation sur les graines blessées. Dans les céréales, l'agent pathogène peut envahir les embryons de graines et provoquer une infection, ce qui diminue la germination et peut conduire à des graines infectées plantées dans le champ. Le pathogène peut également décolorer les embryons, endommager les semis et tuer les semis, ce qui réduit la qualité et le prix des céréales. L'incidence de l’infection à A. flavus augmente en présence d'insectes et de tout type de stress sur l'hôte sur le terrain en raison de dommages. Les stress comprennent la pourriture de la tige, la sécheresse, de graves dommages aux feuilles et / ou des conditions de stockage moins qu'idéales.  En général, des conditions d'humidité excessive et des températures élevées des céréales et des légumineuses d'entreposage augmentent la production d'aflatoxine d’A. Flavus.  Chez les mammifères, l'agent pathogène peut provoquer un cancer du foie par la consommation d'aliments contaminés ou l'aspergillose par croissance invasive. 

Symptômes et signes

Les colonies d’Aspergillus flavus sont généralement des masses poudreuses de spores vert jaunâtre sur la surface supérieure et d'or rougeâtre sur la surface inférieure. Dans les céréales et les légumineuses, l'infection est minimisée dans de petites zones, et la décoloration et la matité des zones touchées sont souvent observées. La croissance est rapide et les colonies ont une texture duveteuse ou poudreuse.  La croissance hypale se produit généralement par ramification en forme de fil et produit des mycéliums . Les hyphes sont cloisonnés et hyalins . Une fois établi, le mycélium sécrète des enzymes ou des protéines de dégradation qui peuvent décomposer des nutriments complexes (aliments). Les brins d'hyphes individuels ne sont généralement pas vus à l'œil nu ; cependant, des conidies produisant des tapis mycéliens épais sont souvent observées. Les conidiospores sont des spores asexuées produites par A. flavus pendant la reproduction.  Les conidiophores d’A. Flavus sont rugueux et incolores. Les phialides sont à la fois unisériés (disposés en une rangée) et bisériés.  Récemment, Petromyces a été identifié comme le stade reproducteur sexuel d' A. Flavus , où les ascospores se développent dans les sclérotes .  L'état sexuel de ce champignon hétérothallique survient lorsque des souches de type d'accouplement opposé sont cultivées ensemble.  La reproduction sexuée se produit entre des souches sexuellement compatibles appartenant à différents groupes de compatibilité végétative.Aspergillus flavus est complexe dans sa morphologie et peut être classé en deux groupes en fonction de la taille des sclérotes produits. Le groupe I se compose de souches L avec des sclérotes de plus de 400 μm de diamètre. Le groupe II se compose de souches S avec des sclérotes de moins de 400 μm de diamètre. Les deux souches L et S peuvent produire les deux aflatoxines les plus courantes (B1 et B2). Unique aux souches de S est la production d'aflatoxine G1 et G2 qui ne sont généralement pas produites par A. flavus. La souche L est plus agressive que la souche S, mais produit moins d'aflatoxine. La souche L a également un point homéostatique plus acide et produit moins de sclérotes que la souche S dans des conditions plus limitatives. 

Cycle de la maladie

Aspergillus flavus hiverne dans le sol et apparaît sous forme de propagules sur la matière en décomposition, sous forme de mycélium ou de sclérotes . Les sclérotes germent pour produire des hyphes supplémentaires et les spores asexuées sont appelées conidies . On dit que ces conidies sont le principal inoculum d’A. Flavus. Les propagules dans le sol, qui sont maintenant des conidies, sont dispersées par le vent et les insectes (comme les punaises puantes ou les punaises lygus). Les conidies peuvent atterrir et infecter les céréales ou les légumineuses. Les spores pénètrent dans le maïs à travers les soies et infectent ainsi le grain. Les conidiophores et les conidies sont produits au printemps à partir de surfaces sclérotiques. Il existe un inoculum secondaire pour A. flavus, qui est des conidies sur les parties des feuilles et les feuilles. A. flavus pousse sur les feuilles après les dommages causés par les insectes qui se nourrissent de feuilles. On dit que les insectes sont une source d'inoculum et favorisent la production d'inoculum. 

Environnement

Aspergillus flavus est unique en ce sens qu'il s'agit d'un champignon thermotolérant, il peut donc survivre à des températures que d'autres champignons ne peuvent pas. A. flavus peut contribuer aux pourritures de stockage, particulièrement quand le matériel végétal est stocké à des niveaux d'humidité élevés. A. flavus pousse et prospère dans les climats chauds et humides.  Température: A. flavus a une température de croissance minimale de 12 ° C (54 ° F) et une température de croissance maximale de 48 ° C (118 ° F). Bien que la température de croissance maximale soit d'environ 48 ° C (118 ° F), la température de croissance optimale est de 37 ° C (98,6 ° F). A. flavus avait une croissance rapide à 30–55 ° C, une croissance lente à 12–15 ° C et cessait presque de croître à 5–8 ° C. 

Humidité: La croissance d’A. Flavus se produit à différents niveaux d'humidité pour différentes cultures. Pour les céréales féculentes, la croissance se situe entre 13,0 et 13,2%. Pour le soja, la croissance se situe entre 11,5 et 11,8%. Pour les autres cultures, la croissance est de 14%. ^La croissance d' A. Flavus est répandue dans les pays tropicaux. 

La gestion

Pour garantir que les céréales et les légumineuses ne sont pas infectées par A. flavus, certaines conditions doivent être incorporées avant, pendant et après la récolte. Les niveaux d'humidité doivent être maintenus en dessous de 11,5%. La température dans les unités de stockage doit être maintenue aussi basse que possible car l'agent pathogène est incapable de croître en dessous de 5 ° C. La basse température facilite une respiration plus lente et empêche l'augmentation de l'humidité. Les fumigants sont utilisés pour diminuer la présence et la persistance des insectes et des acariens, ce qui facilite la croissance rapide du pathogène. Les pratiques sanitaires, y compris l'élimination des graines anciennes et non mûres, l'exclusion des graines endommagées et cassées, et la propreté générale aident à minimiser la colonisation et la propagation de l'agent pathogène.  La pratique de gestion la plus courante pour les céréales et les légumineuses est l'utilisation de systèmes d'aération. L'air est poussé à travers les bacs de stockage à de faibles débits, ce qui élimine l'excès d'humidité et de chaleur. La régulation du débit d'air permet à la teneur en humidité des produits récoltés de rester à un niveau constant et diminue la température à l'intérieur des bacs. Les niveaux de température peuvent diminuer suffisamment pour que les insectes et les acariens soient dormants, ce qui réduit la croissance rapide du pathogène.  Certaines pratiques de contrôle environnemental ont été explorées pour aider à réduire l’infection à A. flavus. Les lignées de cultures résistantes ont montré peu ou pas de protection contre des conditions environnementales défavorables. Cependant, de bonnes pratiques d'irrigation aident à réduire le stress causé par la sécheresse, ce qui à son tour réduit la probabilité d'infection par des agents pathogènes. Certaines recherches ont été effectuées pour identifier des protéines végétales particulières, à la fois des protéines liées aux agents pathogènes et résistantes à la sécheresse, qui se défendent contre l’entrée d'A. Flavus.  Pour protéger les noix et les plants de maïs affectés par A. flavus , des scientifiques du Service de recherche agricole ont découvert que le traitement de ces plantes avec la levure Pichia anomala réduisait la croissance d' A . Flavus. L'étude a montré que le traitement des pistachiers avec P. anomala inhibait la croissance d’A. Flavus jusqu'à 97% par rapport aux arbres non traités.  La levure rivalise avec succès avec A. flavus pour l'espace et les nutriments, limitant finalement sa croissance. 

Importance

Les infections à Aspergillus flavus ne réduiront pas toujours les rendements des cultures à elles seules; cependant, les maladies post-récolte peuvent réduire le rendement total des cultures de 10 à 30%, et dans les pays en développement qui produisent des cultures périssables, la perte totale peut être supérieure à 30%. Dans les céréales et les légumineuses, les maladies post-récolte entraînent la production de mycotoxines.  La plus grande perte économique causée par ce pathogène est le résultat de la production d'aflatoxine. Aux États-Unis, les estimations des pertes économiques annuelles des arachides, du maïs, des graines de coton, des noix et des amandes sont moins sévères que celles de l'Asie et de l'Afrique.  Après Aspergillus fumigatus , A. flavus est la deuxième cause d' aspergillose . L'infection primaire est causée par l'inhalation de spores; les plus grosses spores ont une meilleure chance de se déposer dans les voies respiratoires supérieures. Le dépôt de certaines tailles de spores pourrait être l'un des principaux facteurs expliquant pourquoi A. flavus est une cause étiologique courante de sinusite fongique et d'infections cutanées et de pneumonie fongique non invasive. Les pays à temps sec, comme l'Arabie saoudite et la majeure partie de l'Afrique, sont plus sujets à l'aspergillose. Deux allergènes ont été caractérisés chez A. flavus : Asp fl 13 et Asp fl 18. Dans les climats tropicaux et chauds, A. flavus Il a été démontré qu'il provoque une kératite dans environ 80% des infections. L' infection à A. flavus est généralement traitée avec des médicaments antifongiques tels que l' amphotéricine B , l' itraconazole, le voriconazole, le posaconazole et la caspofungine ; cependant, une certaine résistance aux antifongiques a été démontrée dans l'amphotéricine B, l'itraconazole et le voriconazole.