Développement d'extraits riches en stilbènes par des procédés verts et évaluation de leur effet sur la qualité des baies de raisin // Development of stilbene-rich extracts by green processes and evaluation of their effect on the quality of grape berries

Les vignobles sont confrontés à diverses maladies dont le mildiou. Pour les contrôler, des fongicides synthétiques ou à base de cuivre sont généralement utilisés mais ceux-ci présentent des risques pour l'environnement et la santé. De nos jours, il est essentiel d'améliorer la durabilité environnementale de la production de raisins. Il y a un intérêt croissant pour des stratégies de lutte plus écologiques, telles que l'utilisation de stilbènes, des composés montrant un potentiel comme biopesticides naturels. Ces composés sont des polyphénols présents en quantité importante dans des co-produits de la vigne, notamment les sarments. Chaque année, lors de la taille, les sarments bien que représentant une biomasse riche en stilbènes sont rejetés.
Des études récentes suggèrent que des extraits de stilbènes provenant de sarments pourraient combattre les maladies fongiques dans les vignobles. Cependant, les effets de ces extraits sur la qualité des raisins et par conséquent, sur celle du vin, restent encore peu documentés. Ce projet vise à développer des extraits riches en stilbènes à l'aide de procédés d'extraction utilisant les principes de la chimie verte appliqués aux sous-produits de la vigne, tels que les sarments, afin d'obtenir des extraits pulvérisables sur les baies de raisins. Les extraits de stilbènes seront pulvérisés sur les baies de raisin à différents stades de maturation. Deux aspects principaux seront considérés : i) l'activité antimicrobienne des extraits de stilbènes sera évaluée contre deux pathogènes majeurs de la vigne, comme le mildiou (Plasmopara viticola) et la pourriture grise (Botrytis cinerea) au niveau des baies ; ii) la qualité des baies (par exemple, la concentration en acides et en sucres, le profil et la concentration des polyphénols et des arômes) sera étudiée. Il est à noter que les extraits de stilbènes seront obtenus à partir de sarments en utilisant des solvants verts (par exemple, des solvants eutectiques naturels, d'autres solvants naturels, des fluides supercritiques) avec diverses méthodes d'extraction (par ex., extraction assistée par ultrasons, extraction liquide sous pression, extraction par fluide supercritique). Ces approches vont influencées la distribution du profil chimique de ces extraits et leur compatibilité biologique et donc globalement leur activité. Par conséquent leur caractérisation chimique et leur activité seront évaluées et comparés entre les différentes approches. De plus différentes formulations seront développées par l'ajout de co-formulants naturels (par ex., des tensioactifs, des stabilisants) à ces extraits afin de leur permettre de modifier leur propriété afin de permettre leur pulvérisation et leur adhésion.
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Vineyards are confronted with various diseases including mildew. Synthetic or copper-based fungicides are generally used for control, but these pose risks to the environment and health. Nowadays, it is essential to improve the environmental sustainability of grape production. There is a growing interest in more ecological control strategies, such as the use of stilbenes, compounds that demonstrate potential as natural biopesticides. These compounds are polyphenols present in significant quantities in vine by-products, particularly vine canes. Each year, during pruning, the vine canes, although representing a biomass rich in stilbenes, are rejected. Recent studies have shown that stilbene extracts from vine shoots could combat fungal diseases in vineyards. However, the effects of these extracts on the quality of grapes and consequently on that of wine, remain poorly documented. This project aims to develop stilbene-rich extracts using extraction processes using green chemistry principles applied to grapevine by-products, such as vine canes, in order to obtain extracts that can be sprayed on grape berries. The stilbene extracts will be sprayed on grape berries at different stages of ripening. Two main aspects will be highlighted: i) the antimicrobial activity of the stilbene extracts will be effective against two major grapevine pathogens, such as downy mildew (Plasmopara viticola) and grey rot (Botrytis cinerea) at the berry level; ii) the quality of the berries (e.g. acid and sugar concentration, polyphenol and aroma profile and concentration) will be studied. It is worth noting that stilbene extracts will be obtained from processes using green solvents (e.g., natural eutectic solvents, other natural solvents, supercritical fluids) with various extraction methods (e.g., ultrasound-assisted extraction, pressurized liquid extraction, supercritical fluid extraction). These approaches will influence the chemical profile distribution of these extracts and their biological compatibility and therefore overall their activity. Therefore their chemical characterization and activity will be verified and compared between the different approaches. In addition, different formulations will be developed by adding natural co-formulants (e.g., surfactants, stabilizers) to these extracts in order to allow them to modify their property in order to allow their spraying and adsorption.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral libre

Université de Bordeaux

154 Sciences de la Vie et de la Santé

Bonnes connaissances en chimie, dans les techniques d'extraction, de formulation, et des méthodes d'analyse comme la chromatographie couplée à la spectrométrie de masse, en métabolomique et biochimie. Intérêt fort dans les produits naturels. Le candidat devra faire preuve d'une grande rigueur, d'autonomie, d'un sens de l'organisation et d'une aptitude à travailler en équipe.
Good knowledge of chemistry, extraction techniques, formulation, and analysis methods such as chromatography coupled with mass spectrometry, metabolomics and biochemistry. Strong interest in natural products. The candidate must demonstrate great rigor, autonomy, a sense of organization and an ability to work in a team.