L’entreprise Microgaia est née d’un essaimage du CEBAS-CSIC. Cristóbal Sánchez en est le PDG et décrit avec passion comment ils ont commencé à travailler avec des micro-organismes qui avaient des capacités bénéfiques pour l’agriculture, comme les protecteurs de cultures.
Aujourd’hui, il assure que « la biotechnologie apporte une durabilité maximale à l’agriculture et nous sommes à l’avant-garde avec l’écosystème d’entreprises AgritechMurcia ».
Microgaia utilise des champignons naturels du sol qui sont antagonistes d’autres champignons qui produisent des maladies, ou des micro-organismes qui ont des capacités qui aident à la fertilisation, comme les champignons mycorhiziens ou les bactéries qui mobilisent le potassium, solubilisent le phosphore, fixent l’azote atmosphérique, etc.
En travaillant sur ce type de produits agricoles, la difficulté s’est posée de pouvoir suivre ces micro-organismes introduits dans le sol ou formulés dans un produit. « Il était difficile de les suivre parce qu’il n’existait pas de technologies fonctionnelles. La microbiologie classique, c’est-à-dire la culture sur plaque et l’identification, présente de nombreux inconvénients lorsqu’il s’agit d’échantillons complexes tels que des échantillons de sol ou de matériel végétal », explique Cristóbal Sánchez.
La flore des micro-organismes est très étendue et, normalement, les micro-organismes naturellement présents dans le sol se trouvent à des concentrations suffisamment élevées pour masquer d’autres micro-organismes qui, étant plus spécifiques et dotés de fonctionnalités plus spécifiques, sont moins nombreux que les saprophytes ou les champignons et les bactéries qui se nourrissent de matière organique et autres.
Ils sont difficiles à identifier, à isoler et, dans de nombreux cas, ils ne sont pas cultivables, car ils doivent exister dans des tissus vivants, qui sont généralement des tissus végétaux.
Comme le décrit le PDG de Microgaia : « Nous avons commencé à chercher des techniques qui nous permettraient de différencier des micro-organismes spécifiques dans un échantillon de sol complexe. Les techniques moléculaires étaient le candidat idéal et, dans ce cadre, nous avons commencé à travailler avec plusieurs techniques simultanément : les puces à ADN, le séquençage Sanger, le séquençage de masse… Nous étions intéressés par la recherche de micro-organismes spécifiques. Par exemple, si nous formulons un champignon à partir d’une souche, nous avons besoin d’une technique très spécifique pour identifier des micro-organismes spécifiques au niveau de l’espèce ou de la sous-espèce. La technique que nous utilisons pour travailler avec ce type d’échantillon est la PCR en temps réel. Il s’agit d’une technique très sensible, avec laquelle le COVID a été diagnostiqué, rapide et relativement bon marché. Cela nous permet de manipuler ce produit sur le terrain pour voir si les populations de micro-organismes que nous avons introduites sont suffisantes pour qu’elles fassent leur travail ou pour voir si nous avons pu les inoculer de manière stable et si elles ne disparaissent pas en raison de la concurrence avec la flore, des conditions atmosphériques, des conditions climatiques, etc.
La PCR en temps réel est basée sur la conception de sondes qui permettent une identification spécifique. Ils ont commencé par concevoir des ensembles de détection pour l’identification et la détection de leurs organismes implantés, mais « nos micro-organismes interfèrent également avec ceux qui se trouvent dans le sol ». Par exemple, pour voir si un organisme de contrôle fongique que nous avons implanté dans le sol contrôle ou empêche la reproduction d’un certain nombre de champignons qui provoquent des maladies chez les plantes, nous avons également fini par concevoir des sondes pour ces micro-organismes afin de voir si l’utilisation de nos micro-organismes réduirait ou non les populations de micro-organismes pathogènes, ou comment ils se comporteraient. En fin de compte, en effectuant des prélèvements périodiques au cours d’une culture, nous disposions d’une vidéo montrant comment les populations de micro-organismes fluctuaient en fonction de notre intervention », explique le directeur général de Microgaia.
Il s’agit d’un outil qui, parce qu’il est très spécifique et que ses limites de détection sont très basses, permet de détecter de très faibles quantités de micro-organismes. Cela permet à l’entreprise et à sa technologie de pointe d’anticiper l’apparition de symptômes chez les plantes.
Ils détectent immédiatement dans une plante un micro-organisme susceptible de provoquer une maladie si les conditions météorologiques sont réunies et si la plante est dans un état propice au développement du pathogène. « Nous pouvons anticiper l’apparition des symptômes, même en quelques semaines. Nous pouvons identifier ou détecter le micro-organisme spécifique afin de choisir la matière active et nous n’avons pas besoin de traiter avec des produits à large spectre si nous ne connaissons pas le micro-organisme qui nous attaque et, d’autre part, nous pouvons réduire les doses en le détectant lorsque le micro-organisme est dans une infection primaire et ne s’est pas encore propagé dans la culture. En outre, nous pouvons traiter avec des ingrédients actifs moins agressifs.
Lorsqu’ils ont disposé d’une large batterie de micro-organismes à détecter, ils ont commencé à travailler avec des entreprises agricoles et par l’intermédiaire d’un service de diagnostic phytopathologique. « Nous travaillons avec des entreprises qui cultivent toutes sortes de fruits et légumes et avec des entreprises qui réalisent des études d’efficacité des produits phytosanitaires en vue de leur homologation, de sorte que nous pouvons fournir des données lorsqu’elles infectent un certain micro-organisme, puis utiliser un produit pour traiter ce micro-organisme, déterminer s’il a eu un effet ou non, si les charges sont élevées ou faibles… ».
Ils travaillent également avec des sélectionneurs de plantes qui, à leur tour, s’efforcent de trouver des variétés, par exemple de laitue, résistantes à un certain champignon ou à une certaine bactérie. Enfin, ils travaillent avec un large éventail d’entreprises, de la prospection agricole aux techniciens qui gèrent les coopératives d’entreprises, en passant par les entreprises qui distribuent les produits du champ, afin de s’assurer que leurs chambres ne sont pas contaminées et qu’il n’y a pas d’infections au cours du processus post-récolte de distribution et de vente.
« Le problème du travail dans un laboratoire ponctuel, où les échantillons doivent arriver de différents clients, est la limitation géographique de la zone qui peut être couverte par le temps de mobilité des échantillons, parce qu’un échantillon infecté, en plus de la bactérie, du champignon ou du virus qui est infecté, a de nombreux micro-organismes qui vivent sur sa surface ou à l’intérieur de lui. Si un échantillon voyage plus de deux ou trois jours, une fois qu’il n’a pas le support de vie du sol, tous les micro-organismes se développent beaucoup et, en fin de compte, on ne sait pas qui est à l’origine de l’infection et de la cause de la maladie. Pour contourner cette étape de limitation géographique, les techniques que nous utilisons ont été mises sous forme de kits afin que d’autres laboratoires disposant d’un équipement et d’un personnel formé à la biologie moléculaire puissent effectuer les mêmes analyses que celles que nous réalisons dans notre laboratoire. Nous permettons à tout laboratoire qui dispose déjà d’un portefeuille de services en matière d’analyses physicochimiques, d’analyses d’engrais, d’analyses de résidus de pesticides, etc., avec une période de formation très courte, d’étendre leur portefeuille de services à tous leurs clients. Nous sommes un laboratoire désigné par le département phytosanitaire du CARM pour les analyses officielles de campagnes spécifiques et de maladies complexes », souligne Cristóbal Sánchez.
Ils travaillent avec les kits depuis 2018-2020. Il y a déjà plusieurs laboratoires et équipes de recherche qui travaillent avec les kits pour la détection en pathologie végétale. La dernière étape qu’ils ont franchie dans cette ligne de travail a été de mettre en place un laboratoire de PCR en temps réel directement sur le terrain, de sorte que tout technicien agricole, qui ne doit pas nécessairement avoir des connaissances en biologie moléculaire ou être formé en laboratoire, puisse effectuer une analyse sur le terrain pour détecter un balayage de 16 champignons ou bactéries qui peuvent être intéressants pour eux dans leurs cultures.
Il s’agit d’un appareil entièrement portable, alimenté par 12 volts, qui permet d’effectuer le cycle complet d’extraction et de détection d’ADN spécifique par PCR en temps réel, où que l’on se trouve dans le monde.
Il est utile dans de nombreux domaines, pour tout technicien de terrain qui souhaite effectuer des échantillonnages périodiques dans une culture spécifique et détecter, dans des délais qui ne dépassent pas une heure, la présence de micro-organismes dangereux dans un balayage qu’il effectue lui-même. Par exemple, si un technicien se trouve dans une campagne de salades et qu’il a historiquement une série de micro-organismes qui peuvent causer des problèmes dans le lieu et dans les conditions climatiques où il se trouve, un kit spécifique peut être conçu avec jusqu’à 16 micro-organismes différents qui lui permettent d’effectuer des balayages périodiques pour voir si ce micro-organisme a un réservoir dans le sol, s’il passe à la plante et, à l’intérieur de la plante, si ses populations augmentent.
Il est utile dans les pépinières pour contrôler l’état des plantes et des lots de plantes qui sont déplacés lorsqu’ils sont vendus, pour certifier qu’ils sont exempts de pathogènes à l’intérieur et à l’extérieur de la pépinière, ainsi que pour les semences. Il est utilisé sur les terrains de football et de golf pour rechercher les champignons pathogènes dans le gazon. Il peut être utilisé dans les points de transformation des fruits et légumes en venant du champ pour voir à la fois les fruits et les chambres de conservation, les outils de transport… Il a une grande variété d’utilisations. Les caractéristiques les plus pertinentes sont la précision, la rapidité (en moins d’une heure) et la mobilité.
« Nous nous concentrons maintenant sur la commercialisation, nous l’avons présentée à divers salons et congrès. Nous avons des clients en Espagne, au Royaume-Uni, en Amérique du Sud et ailleurs en Europe. Notre laboratoire collecte des échantillons dans toute l’Espagne. Nous collectons ces échantillons de sol dans le monde entier », explique le PDG. Il ajoute : « Les entreprises qui travaillent avec nous le font de manière continue. L’histoire d’une réussite est l’incorporation de cet outil avec d’autres, comme l’analyse foliaire des plantes ou l’analyse des nutriments du sol, pour planifier votre campagne. Cet outil permet de suivre en temps réel l’état phytosanitaire des parcelles et des cultures. Lorsque vous terminez une culture, avant de planter la suivante, vous pouvez analyser le sol pour découvrir les réservoirs de micro-organismes qui peuvent ou non causer des problèmes à l’avenir ».
Ils espèrent qu’il s’agira d’un outil de travail pour tout technicien impliqué dans l’agriculture et la biologie végétale. Ils continuent à travailler sur d’autres projets afin d’élargir la gamme des techniques de détection des micro-organismes et des preuves de la présence de micro-organismes dans les plantes.
L’avenir de l’agriculture productive est déterminé par la biotechnologie.
