Les pièges à fosse Nepenthes sont un environnement hostile aux microbes
Les pièges à fosse Nepenthes sont un environnement hostile aux microbes

Les plantes carnivores ou insectivores fascinent les gens, y compris les scientifiques comme Charles Darwin. Il fut le premier à écrire un livre sur ce sujet (Darwin, 1875). Bien que Darwin ait décrit des plantes équipées de pièges à fosse, il n'a jamais vu d'espèces du genre Nepenthes qui se produisent en Asie du Sud-Est.

Comme d'autres plantes carnivores, Nepenthes espèces poussent sur un sol pauvre. Par conséquent, ils doivent compléter leurs nutriments minéraux - principalement avec de l'azote et du phosphore - provenant de proies capturées et digérées. Lors de la visite des pièges à fosse, la proie attirée, principalement des arthropodes, tombe dans le piège, se noie et est digérée par le cocktail enzymatique du liquide de la cruche. Parce que le liquide digestif peut être facilement récolté à partir du pichet, Nepenthes les plantes sont des objets idéaux pour étudier les enzymes et autres composés impliqués dans cette plante carnivore. Par conséquent, par rapport à d'autres taxons carnivores, la composition protéique du liquide digestif de Nepenthes est assez bien analysé et documenté.

En raison du fait que fermé Nepenthes les pichets n'ont pas de contact direct avec l'environnement, il a été largement affirmé que leur liquide de pichet est stérile et que toutes les protéines et tous les composés identifiés dans ce liquide de pichet sont uniquement d'origine végétale. Fait intéressant, seules deux expériences ont été menées pour démontrer la stérilité du liquide du pichet : le liquide prélevé dans un pichet fermé a été étalé soit sur de la gélose nutritive ordinaire (Hepburn, 1918) soit sur des plaques de gélose à la viande (Lüttge, 1964) et incubé pendant plusieurs jours. En aucun cas, aucune croissance bactérienne n'a été détectée et les auteurs ont conclu que le liquide du pichet est stérile. Cependant, la présence de microbes ne peut pas être exclue par des expériences aussi simples car la plupart des micro-organismes ne peuvent pas être cultivés.

Les chercheurs ont maintenant analysé la composition de Nepenthes le liquide digestif des pichets fermés pour révéler si les pichets sont vraiment stériles à l'intérieur et comment ces plantes parviennent à contrôler la croissance microbienne. La teneur en protéines, les compositions en ions inorganiques et les métabolites secondaires ont été étudiés. De plus, l'effet du fluide du pichet sur la croissance microbienne a été étudié. Les résultats révèlent que le fluide de fermé Nepenthes pichets est composé fournit des conditions anti-microbiennes. Ainsi, ces plantes peuvent éviter, au moins dans une certaine mesure, la croissance de microbes qui entrent en compétition avec la plante pour les nutriments dérivés des proies disponibles dans le pichet.

Franziska Buch, Matthias Rott, Sandy Rottloff, Christian Paetz, Ines Hilke, Michael Raessler et Axel Mithöfer. Le liquide sécrété par les pièges à fosse des plantes carnivores Nepenthes ne convient pas à la croissance microbienne. (2013) Annals of Botany 111 (3): 375-383
Abstract
Plantes carnivores du genre Nepenthes Ces plantes possèdent des feuilles modifiées formant des pièges à fosse pour capturer des proies, principalement des arthropodes, et ainsi obtenir des nutriments supplémentaires. Leurs urnes contiennent un fluide digestif grâce à la présence d'enzymes hydrolytiques. Dans cette étude, la composition de ce fluide a été analysée plus en détail, notamment en ce qui concerne les nutriments minéraux et les composés de faible masse moléculaire. La contribution potentielle des microbes à la composition du fluide des urnes a également été étudiée. Les fluides provenant d'urnes fermées ont été prélevés et analysés pour leurs nutriments minéraux par des techniques analytiques basées sur la chromatographie ionique et la spectrométrie d'émission optique à plasma inductif (ICP-OES). Les métabolites secondaires ont été identifiés par une combinaison de LC-MS et de RMN. La présence de bactéries dans le fluide des urnes a été recherchée par PCR des gènes de l'ARNr 16S. Des analyses de croissance de bactéries et de levures ont été réalisées in vitro avec le fluide prélevé et in vivo dans des urnes ayant reçu une injection de microbes. Le fluide des urnes fermées s'est avéré être principalement composé d'environ… Une solution de KCl à 25 mM, exempte de bactéries et impropre à la croissance microbienne, probablement en raison de l'absence de nutriments minéraux essentiels tels que le phosphate et l'azote inorganique, a été testée. Ce fluide contenait également des naphtoquinones antimicrobiennes, de la plumbagine et de la 7-méthyljuglone, ainsi que des protéines de défense comme la protéine de type thaumatine. La mise en contact avec des bactéries ou des levures a révélé des propriétés bactéricides et fongistatiques. Nos résultats montrent que… Nepenthes Les fluides sécrétés par les urnes constituent un système dynamique capable de réagir à la présence de microbes. Le liquide sécrété par les urnes fermées et celles qui viennent de s'ouvrir Nepenthes pichets est exclusivement d'origine végétale. Il ne convient pas pour servir d'environnement à la croissance microbienne. Ainsi, Nepenthes les plantes peuvent éviter et contrôler, au moins dans une certaine mesure, la colonisation microbienne de leurs pièges à pièges et, par conséquent, réduire la nécessité de rivaliser avec les microbes pour les nutriments dérivés des proies.

Documents connexes :