Décryptage de la santé des semences des céréales alimentaires courantes (blé, riz) du nord-est de l'UP et de Gurgaon Haryana, Inde

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8480 (2023) Citer cet article

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Les échantillons aléatoires stockés de semences alimentaires de blé et de riz (60 échantillons) ont été achetés dans des endroits de l'est de l'UP et du district de Gurgaon, Haryana. Son taux d'humidité a été estimé. Les enquêtes mycologiques sur les graines de blé ont révélé la présence d'un nombre total de 16 espèces de champignons, à savoir Alternaria alternata, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, A. niger, A. ochraceous, A. phoenicis, A. tamari, A. terreus, A. sydowi, Fusarium moniliforme, F. oxysporum F. solani, P. glabrum, Rhizopus nigricans, Trichoderma viride et Trichothecium roseum. Alors que l'analyse mycologique des graines de riz a montré la présence de 15 espèces de champignons, à savoir Alternaria padwickii, A. oryzae, Curvularia lunata, Fusarium moniliforme, Aspergillus clavatus, A. flavus, A. niger, Cladosporium sp., Nigrospora oryzae, Alternaria tenuissima, Chaetomium globosum, F. solani, Microascus cirrosus, Helminthosporium oryzae, Pyricularia grisea. Il a également projeté une variation de la présence d'espèces fongiques dans la méthode d'analyse du buvard et de la plaque de gélose. Dans le blé, la méthode d'analyse Blotter a montré 16 espèces fongiques tandis que la plaque de gélose représentait 13 espèces fongiques. Dans le riz, la méthode sur plaque de gélose a représenté la présence de 15 espèces fongiques tandis que la méthode du buvard montre la présence de 12 espèces fongiques. L'analyse des insectes a révélé que les échantillons de blé étaient infectés par Tribolium castaneum. Alors que l'échantillon de graines de riz a montré la présence de l'insecte Sitophilus oryzae. Les enquêtes ont révélé qu'Aspergillus flavus, A. niger, Sitophilus oryzae et Tribolium castaneum ont entraîné une réduction de la perte de poids des graines, de la germination des graines, de la teneur en glucides et en protéines des céréales alimentaires courantes (blé, riz). Il a également révélé que l'isolat 1 de blé A. flavus sélectionné au hasard présentait un potentiel de production d'aflatoxine B1 plus élevé (1392,940 μg/l) tandis que l'isolat 2 de riz montrait une production de 1231,117 μg/l.

Les pertes de graines/céréales alimentaires et d'autres produits agricoles stockés dues à l'attaque de ravageurs ne sont pas un phénomène nouveau. Ils ont été observés par les agriculteurs depuis qu'ils sont devenus des cueilleurs de nourriture des chasseurs de nourriture. La priorité doit donc être donnée aux études post-récolte, en particulier dans les climats tropicaux humides. Dans ces régions, au moins la moitié de l'approvisionnement alimentaire est perdue entre la récolte et la consommation. La détérioration des produits alimentaires stockés se produit en raison des agences triples, à savoir. champignons, insectes et rongeurs. L'infestation d'insectes se produit dans les céréales stockées et les produits céréaliers à un degré variable selon les conditions de stockage dans les pays en développement1. Cela est dû au manque d'installations de stockage appropriées et au pillage des céréales2.

À l'échelle mondiale, les pertes après récolte représentent 24 % de la nourriture totale produite. Elle varie d'environ 9 % dans les pays développés à 20 % ou plus dans les pays en développement3. Selon Wijayaratne et al.4, les pertes post-récolte directes et indirectes dans les régions humides peuvent atteindre 50 %. Les pertes dues à l'infestation d'insectes dans le stockage sont le problème le plus grave dans le stockage des céréales, en particulier dans les villages et les villes des pays tropicaux et subtropicaux, en raison des conditions humides, d'un mauvais assainissement et d'installations de stockage inappropriées5.

Parfois, des moisissures se développent dans les grains alimentaires infestés d'insectes et ces moisissures produisent une substance chimique appelée aflatoxine qui serait associée au cancer du levier de l'être humain6.

La production globale de céréales vivrières a été estimée à 314,51 millions de tonnes7. Le riz est l'aliment de base d'environ 800 millions de personnes en Inde. Il joue un rôle majeur dans l'alimentation, l'économie, l'emploi, la culture et l'histoire. C'est l'aliment de base de plus de 65% de la population indienne, contribuant à environ 40% à la production totale de céréales alimentaires. L'Inde cultive du riz sur 43 Mha avec une production de 112 millions de tonnes (Mt) de riz usiné et une productivité moyenne de 2,6 t −1 ha8.

Les graines alimentaires (blé, riz) sont stockées plus ou moins longtemps à des fins diverses. On estime qu'environ 10 à 20 % des graines stockées sont détériorées par des champignons. Plusieurs champignons ont été associés aux graines, à savoir les graines de blé9,10, les graines de riz11,12. Le stockage non scientifique des semences de blé et de riz dans les zones rurales de l'est de l'UP, à savoir Basti, Deoria, Gorakhpur, Maharajganj et Siddhartha Nagar et le district de Gurgaon Haryana, à savoir Farrukhnagar, Manesar, Pataudi, Sohna, Bilaspur entraîne une forte détérioration par les champignons et les insectes. Cependant, des études détaillées sur une telle détérioration des semences stockées n'ont pas été faites jusqu'à présent.

Compte tenu de ce qui précède, dans la présente enquête, une enquête approfondie sur les semences stockées de blé et de riz a été réalisée pour les champignons et les insectes afin de déterminer son rôle dans la détérioration des semences alimentaires. La production d'aflatoxine B1 de l'isolat d'Aspergillus flavus a également été étudiée.

Les échantillons aléatoires stockés de semences alimentaires (blé, riz) [âgés de 3 à 8 mois] ont été achetés dans des endroits de l'est de l'UP, à savoir Basti, Deoria, Gorakhpur, Maharajganj et Siddhartha Nagar et le district de Gurgaon, Haryana, à savoir, Farrukhnagar, Manesar, Pataudi, Sohna, Bilaspur. À partir de ces 10 emplacements sélectionnés de chaque emplacement, six échantillons de semences alimentaires (500 g) ont été achetés et conservés séparément dans des sacs en polyéthylène pré-stérilisés après avoir étiqueté le nom du district, du tahsil et du lieu. Ainsi, tous les 60 échantillons aléatoires de graines achetés ont été amenés au laboratoire pour analyse.

La teneur en humidité joue un rôle dans la mycoflore des graines. Ainsi, la teneur en humidité a été estimée dans tous les 60 échantillons de semences alimentaires (blé, riz) prélevés au hasard. Le poids de 100 graines (blé, riz) a été enregistré au hasard à l'aide d'une balance électronique. La teneur en humidité des graines a été estimée selon la méthode de séchage au four en utilisant trois répétitions de 20 g chacune (ISTA)13,14. Après avoir estimé la teneur en humidité initiale des graines, environ 200 g de graines de chaque échantillon ont été conservés dans des sacs en mousseline, pour permettre la libre circulation de l'air, et placés dans une salle de séchage des graines maintenant une température constante de 15 ° C et 15% HR. Des échantillons de semences ont été prélevés à un intervalle de sept jours pour estimer la teneur en eau. Le pourcentage d'humidité a été estimé.

L'analyse mycoflorale de tous les 60 échantillons de graines alimentaires (blé, riz) prélevés au hasard a été effectuée selon les techniques (i) Technique sur plaque de gélose15 (ii) Technique standard du buvard16. (i) Dans la technique de la plaque de gélose, le milieu de gélose Dox de Czapek avec les compositions suivantes a été utilisé pendant toute l'expérimentation-Ingrédients Gms/litre (saccharose 30,00 ; nitrate de sodium 2,00 ; phosphate dipotassique 1,00 ; sulfate de magnésium 0,50 ; chlorure de potassium 0,50 ; sulfate ferreux 0,01 ; gélose 15,00 ; pH final (à 25 °C) 7,3 ± 0,2. Le milieu a été stérilisé dans un autoclave à une pression de 20 lb/pouce carré pendant 30 min. Après refroidissement du milieu à environ 40 °C, 10 mg de streptopénicilline ont été soigneusement mélangés dans afin d'éviter les contaminations bactériennes 17. 10 ml de milieu ont été versés de manière aseptique dans chacune des boîtes de pétri pré-stérilisées (diamètre 80 mm) séparément et laissés se solidifier. La verrerie utilisée a été pré-stérilisée dans une étuve à 180 ° C pendant la nuit (ii) Dans la technique de buvard standard, trois morceaux de papier buvard ont été stérilisés par trempage dans de l'alcool éthylique.Ceux-ci ont été laissés sécher et placés à l'intérieur d'une boîte de Petri pré-stérilisée (80 mm de diamètre).

5 graines de chaque échantillon de graines alimentaires (blé, riz) ont été conservées à équidistance dans chacune des boîtes de Petri pré-stérilisées contenant des buvards humidifiés et des milieux gélosés solidifiés séparément. 10 de ces plaques d'essai ont été préparées comprenant 50 graines de chaque échantillon. Les boîtes de Pétri ont été incubées à 28 ± 2 °C pendant 7 jours. Les champignons apparaissant sur les graines ont été isolés, purifiés et leurs cultures de spores individuelles ont été maintenues sur du milieu gélosé Dox de Czapek dans un incubateur BOD à 10 ± 1 °C.

Tous les échantillons de graines alimentaires (blé, riz) ont été stérilisés en surface en les trempant dans une solution d'hypochlorite de sodium à 0,1 %. Les graines ont ensuite été soigneusement lavées avec de l'eau distillée stérilisée pour éliminer les traces de désinfectant. Les graines ont été placées sur des buvards humidifiés et un milieu de gélose Dox de Czapek solidifié. Les boîtes de Pétri ont été incubées à 28 ± 2 °C. Les champignons apparaissant sur les graines ont été isolés le septième jour.

Les champignons ont été identifiés en comparant leurs caractéristiques morphologiques et culturelles avec des cultures authentiques conservées au Laboratoire de mycologie, Département de botanique, Université de Gorakhpur et Amity Institute of Biotechnology, Amity University Haryana ainsi qu'à l'aide de la littérature disponible18,19,20,21 .

La fréquence en pourcentage de graines non stérilisées et stérilisées a été calculée en utilisant les formules suivantes - Fréquence (%) = Nombre de plaques dans lesquelles des espèces fongiques individuelles se sont produites × 100/Nb total. de plaques étudiées.

Échantillons aléatoires stockés (60) de graines alimentaires (blé, riz) [âgés de 3 à 8 mois] collectés dans des endroits de l'est de l'UP, à savoir Basti, Deoria, Gorakhpur, Maharajganj et Siddhartha Nagar et district de Gurgaon Haryana à savoir, Farrukhnagar, Manesar , Pataudi, Sohna, Bilaspur ont également été observés pour leur infestation d'insectes. Les observations de la présence d'insectes dans des échantillons de céréales alimentaires stockées ont été enregistrées comme présence (+)/absence (-) de l'insecte dans le tableau 4.

Des graines de blé et de riz stérilisées fraîchement récoltées ont été placées dans des sacs en polyéthylène pré-stérilisés (50 g/sac) et ceux-ci ont été inoculés par un disque (5 mm de diamètre) de différentes espèces fongiques séparément. Pour chaque espèce fongique, 5 ensembles de contrôle et 5 ensembles de traitement ont été fabriqués et conservés pendant 20 jours dans des conditions de laboratoire (28 ± 2 °C). La perte de poids, le pourcentage de germination, la teneur en glucides et en protéines des ensembles traités et témoins ont été observés. Pour la germination, les graines ont été placées sur du papier filtre humidifié et la germination a été enregistrée à différents intervalles pour les ensembles traités et témoins.

Le pourcentage de germination a été calculé par la formule suivante :

Les insectes vivants, à savoir Tribolium castaneum, Sitophilus oryzae, ont été collectés dans un petit tube de verre (1′ × ​​4′) et bouchés séparément avec du coton. 50 g de graines saines de céréales (blé, riz) stérilisées en surface ont été placées dans des bocaux stérilisés (en 5 répétitions) avec des couvercles en étain séparément pour chaque produit. 2 paires d'insectes (2 mâles et 2 femelles) collectés dans un tube de verre ont été pot contenant une graine comme le blé, le riz séparément. Une bande de papier dur blanc stérilisé a été placée dans un bocal pour chaque mouvement d'insectes séparément. Un petit trou de la taille d'une épingle a été fait dans chacun des couvercles en étain du bocal en verre pour l'échange gazeux. Les bocaux ont été placés dans l'obscurité à température ambiante (28 ± 2 °C). L'observation dans le contrôle et les traitements a été faite après 2 mois en termes de perte de poids, de pourcentage de germination, de teneur en glucides et en protéines dans chaque graine inoculée séparément.

La détérioration causée par les champignons/insectes en termes de teneur en glucides dans les semences de blé et de riz a été étudiée selon la méthode Anthrone22. Les glucides ont été déshydratés par Conc. H2SO4 pour la formation de furfural. Le furfural se condense ensuite avec l'anthrone (10-Keto-9, 10 dihydro anthracène) pour former un complexe de couleur bleu-vert. Celle-ci a été mesurée au calorimètre à 630 nm. L'estimation de la teneur en protéines a été effectuée selon Lowry et al.23 en prenant l'albumine de sérum bovin comme standard. La densité optique de chaque échantillon de graine de pois chiche a été prise à 650 nm.

Quatre isolats d'A. flavus ont été sélectionnés au hasard à partir de chaque échantillon de graines alimentaires de blé, de riz séparément pour déterminer leur potentiel de production d'aflatoxine B1 par chromatographie sur couche mince (TLC)24. Cinquante μl de suspension de conidies (≈106 conidies/ml) d'isolats sélectionnés d'A. flavus ont été inoculés séparément dans 49,5 ml de SMKY (saccharose, 200 g ; MgSO4.7H2O, 0,5 g ; KNO3, 0,3 g ; extrait de levure, 7,0 g ; eau distillée , 1000 ml) milieu bouillon dans un flacon Erlenmeyer de 150 ml et mélangé correctement suivi d'une incubation à 27 ± 2 °C pendant 10 jours. Le contenu de chaque flacon a été filtré après incubation et le filtrat a été extrait avec du chloroforme (40 ml) dans une ampoule à décanter. L'extrait de chloroforme séparé a été séché au bain-marie à 60-70 ° C. Le résidu laissé après évaporation a été redissous dans 1 ml de chloroforme et 50 μl de celui-ci ont été déposés sur une plaque TLC (20 × 20 cm2 de gel de silice). La plaque a été développée dans un système de solvants toluène : alcool isoamylique : méthanol (90:32:2 ; v/v/v) et l'intensité de l'AFB1 a été observée dans une armoire d'analyse par fluorescence ultra-violente à une longueur d'onde d'excitation de 360 nm25. Les points bleus fluorescents sur la plaque TLC contenant AFB1 ont été grattés dans 5 ml de méthanol froid et centrifugés à 3000 tr/min pendant 5 min. L'absorbance du surnageant a été enregistrée à 360 nm et la teneur en AFB1 a été quantifiée26.

Il ressort du tableau 1 que le poids de 100 graines de blé et de riz était de 4,60 ± 0,23, 2,68 ± 0,13 (g) respectivement, ce qui indique la diversité de la taille des graines. Après sept jours d'incubation, les grains présentaient respectivement une teneur en humidité de 6,71 ± 0,53, 7,32 ± 0,43 %.

Un nombre total de 16 espèces de champignons à savoir, Alternaria alternata, Aspergillus candidus, Aspergillus flavus, A. niger, A. ochraceous, A. phoenicis, A. tamari, A. terreus, A. sydowi, Fusarium moniliforme, F. oxysporum F . solani, P. glabrum, Rhizopus nigricans, Trichoderma viride et Trichothecium roseum ont été isolés à la fois par des méthodes sur plaque de gélose et sur papier buvard à partir de 60 échantillons aléatoires d'endroits de l'est de l'UP, à savoir Basti, Deoria, Gorakhpur, Maharajganj et Siddhartha Nagar et District de Gurgaon Haryana à savoir., Farrukhnagar, Manesar, Pataudi, Sohna, Bilaspur ont stocké des graines de blé (Triticum aestivum L.) (tableaux 2, 3). Dans lequel Aspergillus flavus, A. niger, A. ochraceus et A. terreus étaient dominants, montrant 29,0, 27,0, 23,0, 21,0 dans le buvard et 29,0, 22,0, 22,0, 20,0 % dans la méthode d'étude sur plaque de gélose (tableau 4). Dans les graines de blé, la méthode d'analyse Blotter a montré 16 espèces de champignons tandis que la plaque de gélose représentait 13 espèces de champignons (tableau 4). De temps en temps, les chercheurs ont isolé des champignons, la différence peut être due à des conditions climatiques différentes. 25 genres et 59 espèces de champignons transmis par les semences d'Égypte avec la dominance la plus élevée du genre Aspergillus (18 espèces + 2 variétés), suivi de Penicillium (12 espèces + 1 variété, Fusarium en troisième à cet égard (5 espèces + 1 variété ), suivi de Rhizopus spp., Mucor spp., Alternaria spp., et Curvularia spp.27 ; Un total de 28 genres et 72 espèces de champignons transmis par les semences, les espèces les plus courantes à savoir, A. niger, A. flavus, A. terreus, A. nidulans, A. alternata, Cladosporium herbarum et F. oxysporum28 ; A. tenuis29 ; Chaetomium globosum, Drechslera hawaiiensis, Fusarium subglutinens et Rhizoctonia solani en utilisant la méthode du papier buvard30 ; Fusarium spp., Bipolaris spp., Alternaria spp., Curvularia spp., Aspergillus spp. et Penicillium spp.31 ; A. flavus, A. niger, A. alternata et F. verticillioides32 ; Un total de 14 genres et 22 espèces, parmi lesquels Drechslera sorokiniana avec une moyenne maximale fréquence (18,1 %), les autres champignons pathogènes comprennent D. tetramera (15,66), D. teres (12,5), Alternaria alternata (9,75), A. tritici (4,33), A. triticola (6,41), Fusarium semitectum (10,58), Cercospora spp. (2,75) F. solani (1,08), F. oxysporum (1,66), Stemphylium solani (5,66), S. botryosum (2,55), Cladosporium herbier (3,41), Phoma spp. (6.5) et Sclerotinia sclerotiorum (3.25)33 ; Alternaria alternata (55,10%), Bipolaris sorokiniana (34,69%) et Cladosporium herbarum (7,19%)34, Alternaria alternata, Aspergillus flavus, A. niger, Curvularia lunata, Fusarium moniliforme, Rhizopus stolonifer, Mucor spp. et Trichoderma viride à partir de quatre-vingts échantillons de graines en utilisant des méthodes standard de papier buvard et de plaque de gélose35 ; Alternaria alternata (taux d'infection de 6,8 à 19,5 %), caries de Tilletia (1 à 2 %), Fusarium spp. (0,5–3,5 %), Cladosporium herbarum (1,5–3,5 %), Bipolaris sorokiniana (1,0–4,8 %), Mucor spp. (1,5–12 %), Pénicillium spp. (0,5 à 1,5 %) et Aspergillus spp. (1–1,5 %) sur les graines36 ; Aspergillus, Penicillium, Fusarium et Alternaria9 et Quarante-quatre espèces fongiques appartenant à 20 genres, Deux agents pathogènes prévalents (incidence moyenne > 40 %) Alternaria alternata et Cladosporium spp. Ustilago tritici n'était présent que dans sept des 25 gouvernorats, et moins abondant que Tilletia tritici10. Il est établi que la contamination fongique réduit la viabilité et finalement affecte la germination des graines de blé37.

Les enquêtes fongiques sur 60 échantillons de différentes graines alimentaires stockées de riz (Oryza sativa L.) provenant d'endroits de l'est de l'UP à savoir, Basti, Deoria, Gorakhpur, Maharajganj et Siddhartha Nagar et Gurgaon district Haryana à savoir, Farrukhnagar, Manesar, Pataudi, Sohna, Bilaspur a montré la présence de 15 espèces fongiques à savoir, Alternaria padwickii, A. oryzae, Curvularia lunata, Fusarium moniliforme, Aspergillus clavatus, A. flavus, A. niger, Cladosporium sp., Nigrospora oryzae, Alternaria tenuissima, Chaetomium globosum, F Solani, Microascus cirrosus, Helminthosporium oryzae, Pyricularia grisea. Parmi ces espèces fongiques Aspergillus flavus, A. niger s'est avéré être dominant sur la base du pourcentage de fréquence. La méthode de la plaque de gélose a représenté la présence de 15 espèces fongiques tandis que la méthode du buvard montre la présence de 12 espèces fongiques. La méthode sur plaque de gélose a montré une fréquence en pourcentage plus élevée, tandis que la méthode du buvard a montré une fréquence plus faible d'espèces fongiques (tableau 5). De temps en temps, les chercheurs ont isolé des champignons, la différence peut être due à des conditions climatiques différentes, à savoir Curvularia38; Alternaria alternata, A. tenuissima, Aspergillus niger, A. flavus, A. terreus, Chaetomium globosum et Curvularia lunata39 ; Drechslera oryzae, Alternaria padwickii.40; Gibberella zeae (anamorphe, Fusarium graminearum) et Fusarium semitectum, avec F. acuminatum, F. anguioides, F. avenaceum, F. chlamydosporum, F. equiseti et F. oxysporum41 ; A. padwickii, A. longissima, Curvularia oryzae, C. lunata, Drechslera oryzae, A. niger, Fusarium moniliforme, F. semitectum, F. oxysporum, F. solani et espèces de Phoma, Cercospora, Chaetomium, Sclerotium, Penicillium, Myrothecium et Colletotrichum à partir de graines de variétés de riz42; Bipolaris oryzae, Fusarium moniliforme, Pyricularia oryzae, Rhizoctonia solani, Sarocladium oryzae, Sclerotium oryzae, Microdochium oryzae, Curvularia lunata sont associés à l'infection des semences de riz, entraînant une réduction du rendement, une détérioration de la qualité et un échec de la germination43 ; Totalement 8 genres de champignons à savoir, Alternaria, Aspergillus, Bipolaris, Chaetomium, Curvularia, Fusarium, Sarocladium et Trichoderma comprenant douze espèces44 ; Helminthosporium oryzae45; Pénicillium globosum, Rhizoctonia sp., Phoma sp. ont été isolés plus fréquemment par la méthode du papier buvard et Curvularia lunata et Drechslera sp. à partir de plaques de gélose46 ; Alternaria padwickii, suivi de Curvularia lunata, (5,9–14 %) Fusarium oxysporium (9,9–13,5 %) et Verticillium sp (2–9,5 %)47 ; six genres à savoir. Bipolaris oryzae (2,5 à 8,53%), Alternaria padwickii (5,3 à 13,35%), Fusarium moniliforme (11,66 à 21,67%), Fusarium oxysporum (1,25 à 4,35%), Curvularia lunata (1,95 à 7,5%) et Aspergillus sp.(1,75 à 6,54 %)48 ; Alternaria padwickii, Curvularia lunata, Fusarium moniliforme, Helminthosporium oryzae, Sarocladium oryzae, Pyricularia oryzae, Rhizopus oryzae, A. niger et Trichoderma sp.49; Pénicillium sp. et Aspergillus sp.50; Aspergillus flavus, A. niger, Penicillium sp. et Fusarium sp.11; Aspergillus sp., Fusarium sp., Rhizopus sp., Gibberella sp., Tilletia sp. et Pénicillium sp.12. Comme le montre le tableau 4, les échantillons de blé prélevés à Basti, Deoria et Maharajganj, Farrukhnagar, Manesar, Pataudi étaient constitués de Tribolium castaneum. Les échantillons de riz Sohna et Bilaspur ont montré l'absence de l'insecte Sitophilus oryzae. Il est intéressant de noter qu'un échantillon de graines alimentaires de Basti était gravement infesté d'où la population maximale d'insectes a été enregistrée (tableau 6).

De temps à autre, des enquêteurs précédents ont signalé des observations sur la présence d'insectes de stockage sur des graines/grains communs. Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera : Tenebrionidae) est l'un des principaux insectes ravageurs des semences stockées51,52. Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera : Tenebrionidae), est le plus important insecte ravageur des produits stockés infestant le riz (Oryza sativa L.)53.

Comme le montre le tableau 7, Aspergillus flavus, A. niger, Tribolium castaneum L. ont joué un rôle important dans la perte de poids et la germination des graines de blé. Les graines de blé inoculées avec Aspergillus flavus ont montré 42,15 ± 0,19, A. niger 39,12 ± 0,14, Tribolium castaneum L 37,13 ± 0,16% de glucides. contenu respectivement. Les graines inoculées d'Aspergillus flavus ont montré 6,7 ± 0,14, A. niger 5,9 ± 0,15 tandis que les graines de blé inoculées de Tribolium castaneum L. ont montré une teneur en protéines de 4,7 ± 0,19% respectivement (tableau 7). Les résultats ont indiqué que le filtrat d'A. niger a un effet néfaste sur le taux de germination des graines de blé et le développement de leurs semis. Cela pourrait être dû à la capacité du champignon à produire des aflatoxines. Ces résultats sont cohérents avec les résultats précédents. Ijaz et al.54 ont signalé A. niger comme le champignon de stockage le plus dommageable parmi les pathogènes fongiques, ce qui entraîne une baisse de la qualité et de la germination des graines. Filtrats de culture d'Aspergillus sp. ont signalé une réduction de la germination des graines et de l'allongement des racines et des pousses55. Le taux de germination des grains de blé irrigués avec le filtrat d'A. niger et de Rhizopus sp. était de 20% et 80% respectivement, contre 100% des grains témoins, qui ont été irrigués avec de l'eau. Les filtrats de culture d'A. niger et de Rhizopus sp. affectent non seulement le pourcentage de germination des grains mais aussi la morphologie des semis de blé56.

Comme le montre le tableau 8, Aspergillus flavus, A. niger, Sitophilus oryzae L. ont joué un rôle important dans la perte de poids et la germination des semences de riz. Les graines de riz inoculées avec Aspergillus flavus ont montré 41,17 ± 0,11, A. niger 37,11 ± 0,12, Sitophilus oryzae 33,13 ± 0,13% de glucides. contenu respectivement. Les graines de riz inoculées avec Aspergillus flavus ont montré 4,7 ± 0,11, A. niger 4,1 ± 0,10 tandis que les graines de riz inoculées avec Sitophilus oryzae L. ont montré une teneur en protéines de 4,9 ± 0,10% respectivement (tableau 8). Il ressort des enquêtes qu'Aspergillus flavus, A. niger étaient des champignons dominants causant des dommages aux semences de blé et de riz (Fig. 1). Une étude a rapporté qu'il y avait une forte corrélation significative négative entre l'infestation des graines par la microflore et la germination des graines57. Jalander et Gachande55, par une étude sur l'effet de différentes espèces fongiques de champignons Aspergillus transmis par les graines sur la germination et la croissance des semis de haricots et de céréales, ont rapporté qu'A. niger provoquait une réduction du pourcentage de germination, de la croissance de la plumule et de la radicule. En tant qu'impact négatif, les champignons A. niger affectent toutes les caractéristiques de germination des graines de riz plus que tous les autres champignons. Conformément aux résultats de la présente étude, Islam et al.58 ont déclaré qu'il existe une corrélation négative et significative [R = −97%] entre le taux de contaminations fongiques et le pourcentage de germination dans différents cultivars de riz. Parmi les facteurs étudiés, A. niger a eu un impact négatif élevé par rapport à d'autres facteurs sur toutes les caractéristiques de germination des graines de riz59.

Un regard sur les champignons dominants apparaissant sur les graines de blé et de riz.

Comme le montre le tableau 9, l'isolat 1 de blé A. flavus sélectionné au hasard a montré un potentiel plus élevé de production d'aflatoxine B1 (1392,940 μg/l) tandis que l'isolat 2 de riz a montré une production de 1231,117 μg/l. Alors que pour les deux, certains isolats étaient non toxigènes. D'autres isolats d'A. flavus isolés du blé et du riz ont montré un niveau inférieur de production d'aflatoxine.

Les aflatoxines (AF) sont un groupe de mycotoxines produites en tant que métabolites secondaires par la détérioration des champignons Aspergillus, en particulier Aspergillus flavus et Aspergillus parasiticus60. Les membres les plus importants sont l'aflatoxine B1 (AFB1), l'aflatoxine B2 (AFB2), l'aflatoxine G1 (AFG1) et l'aflatoxine G2 (AFG2). Ce sont des composés hautement toxiques et cancérigènes qui provoquent des maladies chez le bétail et les humains61. Ces dernières années, de nombreuses études ont révélé des niveaux élevés d'aflatoxines et de contamination fongique dans le riz dans de nombreux pays62. La concentration maximale d'AFB1 de 606 microg kg(−1) a été observée dans un échantillon de blé de l'état de l'Uttar Pradesh63. La contamination par l'AFB1 dans le riz variait de 0,014 à 0,123 µg/kg64. Sur 1200 échantillons de riz, 67,8 % ont montré AFB1 allant de 0,1 à 308,0 microg/kg. Tous les échantillons de paddy de Chattishgarh, Meghalaya et Tamil Nadu ont montré une contamination AFB1. Les grains de riz usinés de différents États présentaient des niveaux inférieurs aux niveaux autorisés d'AFB1 (moyenne de 0,5 à 3,5 micro g/kg)65.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de l'étude en cours sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

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Vashiste N. Pandey

Adresse actuelle : Experimental Botany and Nutraceutical Lab, Department of Botany, DDU Gorakhpur University, Gorakhpur, 273009, Uttar Pradesh, Inde

Département de botanique, Guru Ghasidas Vishwavidyalaya (A Central University), Bilaspur, 495009, Chhattisgarh, Inde

Narendra Kumar

Amity Institute of Biotechnology, Amity University Haryana, Manesar, Gurgaon, 122413, Haryana, Inde

SM Paul Khurana

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Correspondance à Narendra Kumar.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Kumar, N., Khurana, SMP & Pandey, VN Décryptage de la santé des semences des céréales alimentaires courantes (blé, riz) du nord-est de l'UP et de Gurgaon Haryana, Inde. Sci Rep 13, 8480 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34510-3

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Reçu : 26 juillet 2022

Accepté : 03 mai 2023

Publié: 25 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-34510-3

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