N° d'ordre

N° d’ordre :………………


THESE


Présentée par

Ali Khalil ATOUI

Pour obtenir

LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL
POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE



École doctorale: Sciences Ecologiques, Vétérinaires,
Agronomiques et Bioingénieries

Spécialité: Microbiologie & Biocatalyse Industrielles




APPROCHE DE LA MYCOTOXINOGENESE CHEZ
ASPERGILLUS OCHRACEUS ET ASPERGILLUS CARBONARIUS:
ETUDES MOLECULAIRE ET PHYSIOLOGIQUE




Soutenue le 6 Novembre 2006, devant le Jury composé de:


M. ROUSTAN Jean Paul (Pr. ENSAT-INPT) Président de Jury
M. LEBRIHI Ahmed (Pr. ENSAT-INPT) Directeur de thèse
Mme MATHIEU Florence (MC/HDR. ENSAT-INPT) Co-
M. PERNODET Jean Luc (D.R. ORSAY Paris XI) Rapporteur
M. BARREAU Christian (D.R. INRA Bordeaux) Rapporteur Dédicaces









Je dédie ce travail à la mémoire de mes parents









A mon frère Wassim

A mes sœurs, Rana, Nada, Haifa et Nissrine

A Ahmad et Hadi

A ma famille





AVANT-PROPOS
Ce travail a été réalisé au Laboratoire de Génie Chimique (UMR 5503, CNRS -
INPT-UPS) au sein du Département « Bioprocédés et Systèmes Microbiens » à l’École
Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse (ENSAT-INPT) sous la direction
scientifique de Monsieur le Professeur Ahmed LEBRIHI et la codirection de Madame
Florence MATHIEU Maître de Conférences et habilitée à diriger les recherches. Je tiens
à leur exprimer toute ma reconnaissance et mes sincères remerciements pour leur accueil
bienveillant au sein du laboratoire, pour leurs conseils très précieux et leurs
encouragements ainsi que pour la confiance qu'ils m'ont constamment témoignée.
Je remercie le Conseil National de la Recherche Scientifique Libanais pour le
soutien financier dans le cadre d’une bourse gouvernementale. J’aimerais exprimer ma
profonde gratitude au secrétaire général du conseil, Monsieur Mouin HAMZE (président
du Centre International des Hautes Etudes Agronomique Méditerranéenes) et à Monsieur
Charles TABET.
J’adresse mes remerciements à Messieurs les Professeurs Christian BARREAU,
Jean-Luc PERNODET et Jean Paul ROUSTAN qui m’ont fait l’honneur d’accepter de
juger ce travail.
J’exprime toute ma reconnaissance et mes sincères remerciements à Monsieur Abdel
Mohsen AL HUSSEINI pour son aide précieuse, ses encouragements et son soutien
durant toute la période de mes études.
Je ne saurais oublier Monsieur le Professeur Nasserdine SABAOU et Madame
Marie Carmen MONJE, Maître de Conférences et habilitée à diriger les recherches dans
notre laboratoire, pour leur gentillesse, leurs encouragements et leur sympathie.
Je tiens à remercier tous les techniciens et les personnels de notre laboratoire:
Monsieur Gérard VIGNAU et Mesdames Patricia NOUVET, Josiane TRILLES, Josiane
DESPAX. Ma reconnaissance s’adresse également à Monsieur Roland CAZALIS, Laboratoire
d’Agrophysiologie, ESAP, qui m’a permis de réaliser la PCR en temps réel au sein de
son équipe.
J’adresse mes remerciements à Monsieur Olivier PUEL et à Madame Soraya
TADRIST du Laboratoire de Pharmacologie -Toxicologie, INRA Tournefeuille- Toulouse.
Je souhaiterais également remercier tous les membres du laboratoire pour leurs
aides, leurs encouragements et l'ambiance amicale qu’ils ont su créer : en particulier
Noureddine et André, Phong, Gamal, Abdelgani, Awanwee, Hend, Hanane, Muriel, Rafik,
Michael, Nina, Caroline, Anne claire, Slim, Nafees, Echarki, Virginie, Mariana, Amar,
Boubakeur, Atar, Hadjira, Noura, Farida, Sandra, Ikram, Emilie et Irène.
Il m’est particulièrement agréable d’adresser un remerciement très chaleureux et
très particulier à mes amis de Toulouse pour leur aide morale: Mohamad Hamady,
Falah, Zein Ibrahim, Ali Bou Dib, Nadim, Osman, Mohamad Al Hajj, Ali Mcheik, Zahi,
Jovica, Khalil, Saîd, Bassem, Rabih, Maged, Vahid, Ibrahim, Fawzi et Victor.




















Abréviations


ACP: Acyl Carrier Protein
ADN : acide désoxyribonucléique
ADNc : acide désoxyribonucléique complémentaire
ARN : acide ribonucléique
AT: Acyl transferase
Blast: Basic Local Alignment Search Tool
CoA : coenzyme-A
DH : Dehydratase
DO : Densité optique
ER : Enoyl reductase
Etc : et cetera
FAS : Fatty Acid Synthase
HPLC : chromatographie liquide à haute performance
KR : Ketoreductase
KS : Ketosynthase
MSA : acide 6- methysalicyclique
MSAS : acide 6-methysalicyclique synthase
MT : Methyltransferase
OTA : ochratoxine A
PCR : polymerase chain reaction
PKS : polycétone synthase
Q-PCR : PCR quantitative
TE : Thioesterase
UV: Ultraviolet
pb : paire de base




Liste de publications et communications




PUBLICATIONS

Ali Atoui, Huy Phong Dao, Florence Mathieu, Ahmed Lebrihi. 2006. Amplification
and diversity analysis of ketosynthase domains of putative polyketide synthase genes in
Aspergillus ochraceus and Aspergillus carbonarius producers of ochratoxin A. Molecular
Nutrition & Food Research 50, 448-493.
Ali Atoui, Florence Mathieu, Ahmed Lebrihi. Targeting a polyketide synthase gene for
Aspergillus carbonarius quantification and ochratoxin A assessment in grapes using real-
time PCR. International Journal of Food Microbiology. Sous press.
Ali Atoui, David Mitchell, Florence Mathieu, Naresh Magan, Ahmed Lebrihi.
Partitioning of ochratoxin A in mycelium and conidia of Aspergillus carbonarius and the
impact on toxin contamination of grapes and wine. Journal of Applied Microbiology.
Accepté.
Huy Phong Dao, Ali Atoui, Florence Mathieu, John O’Callaghan, Olivier Puel,
Alain Dobson, Ahmed Lebrihi. Characterization of a polyketide synthase gene involved
in the biosynthesis of lactone metabolites in Aspergillus ochraceus NRRL 3174. Soumis
à Microbiology.

INTERNATIONAL CONFERENCE PROCEEDING

Ali Atoui, Huy Phong Dao, Florence Mathieu, Ahmed Lebrihi. Study of polyketide
synthase genes in Aspergillus ochraceus and Aspergillus carbonarius producers of
ochratoxin A and penicillic acid. Euro -Maghrebin Symposium On Biological, Chemical
Contaminants and Safety in Food. 7-8-9 September 2005. Fez, Morocco.
Ali Atoui, Hend Bejaoui, Florence Mathieu, Patricia Taillandier, Ahmed Lebrihi.
Biological activities of black aspergilli conidia and ochratoxin A evolution in grapes and
wine. Ochratoxin A in grapes and wine: Prevention and control. 20th – 21st October
2005. Marsala- Sicily, Italy.


POSTER PRESENTATION

Ali Atoui, Florence Mathieu, Ahmed Lebrihi. Characterization of some polyketide
synthase genes in Aspergillus carbonarius and their use in fungi detection and
quantification in grapes. Ochratoxin A in grapes and wine: Prevention and control. 20 –
21 October 2005. Marsala- Sicily, Italy.
Sommaire


AVANT-PROPOS
Abréviations
Liste de publications et communications

Introduction générale………………………………………………………………….. 1

Revue bibliographique

1- Les mycotoxines
1.1 Que sont les mycotoxines ?...................................................................................... 4
1.2 Les moisissures et mycotoxines dans la chaîne alimentaire…………………….... 5
1.3 Les facteurs qui influencent la production des mycotoxines……………………... 6
1.3.1 Champignons toxinogènes…………………………………………………… 6
1.3.2 Facteurs environnementaux………………………………………………….. 7
1.3.3 Influence du substrat…………………………………………………………. 8
1.3.4 Autres facteurs ………………………………………………………………. 9
1.4 Mycotoxicogénèse………………………………………………………………... 9
1.5 Les mycotoxines dans les spores fongiques et ses implications………………….. 10

2- Aspergillus carbonarius et Aspergillus ochraceus, contaminants fréquents de
plusieurs denrées alimentaires
2. 1 ………………………………………………………….. 11
2.1.1 Description morphologique et classification………………………………… 11
2.1.2 Aspergillus carbonarius contaminant et producteur d’OTA dans les filières
raisin et café………………………………………………………………………... 12
2.2 Aspergillus ochraceus… 13
2.2.1 Description morphologique et classification 13
2.2.2 Mycotoxines et autres métabolites secondaires produits par A. ochraceus…. 14
2.3 Ochratoxine A…………………………………………………………………….. 15
2.3.1 Nature de la molécule………………………………………………………... 15
2.3.2 L’ochratoxine A et la contamination de la chaîne alimentaire……………….