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Une moisissure est une structure que certains champignons peuvent former. L'aspect poudreux et coloré des moisissures est dû à la formation de spores contenant des métabolites secondaires fongiques . Les spores sont les unités de 1 ] [ 2 ] Tous champignons ne forment pas moisissures. Certains forment des champignons ou des ascomates ; d'autres se développent sous forme et sont appelés microchampignons (par exemple, levures ).
Un grand nombre d'espèces fongiques, appartenant à des groupes taxonomiques variés, forment des moisissures. La croissance des hyphes entraîne une décoloration et un aspect duveteux, notamment sur les aliments. Le réseau de ces hyphes tubulaires et ramifiées, appelé mycélium , est considéré comme un organisme unique . Les hyphes étant généralement transparentes, le mycélium apparaît comme de très fins filaments blancs et duveteux à la surface. Des cloisons transversales (septa) peuvent délimiter des compartiments connectés le long des hyphes, chacun contenant un ou plusieurs noyaux génétiquement identiques . La texture poudreuse de nombreuses moisissures est due à une production abondante de spores asexuées ( conidies ) formées par différenciation aux extrémités des hyphes. Le mode de formation et la forme de ces spores sont traditionnellement utilisés pour la classification des moisissures. Nombre de ces spores sont colorées, ce qui rend le champignon beaucoup plus visible à l'œil nu à ce stade de son cycle de vie.
Les moisissures sont des micro-organismes qui ne forment pas de groupe taxonomique ou phylogénétique spécifique , mais se retrouvent dans les divisions des Zygomycètes et des Ascomycètes . Autrefois, la plupart des moisissures étaient classées parmi les Deutéromycètes . Le terme « moisissure » désignait couramment les oomycètes , autrefois classés parmi les champignons.
Les moisissures provoquent la biodégradation des matières naturelles, ce qui peut s'avérer indésirable lorsqu'elle entraîne la détérioration des aliments ou des dommages matériels. Elles jouent également un rôle important en biotechnologie et en sciences alimentaires dans la production de divers pigments, aliments, boissons, antibiotiques , produits pharmaceutiques et enzymes . Certaines maladies animales et humaines peuvent être causées par certaines moisissures : la maladie peut résulter d'une sensibilité allergique aux spores de moisissures, de la prolifération de moisissures pathogènes dans l'organisme ou des effets de composés toxiques ( mycotoxines ) ingérés ou inhalés et produits par les moisissures.
Il existe des milliers d'espèces connues de moisissures, présentant des modes de vie divers, notamment des saprotrophes , des mésophiles , des psychrophiles et des thermophiles , ainsi que quelques rares pathogènes opportunistes pour l'homme. Toutes nécessitent de l'humidité pour leur croissance et certaines vivent en milieu aquatique. Comme tous les champignons, les moisissures tirent leur énergie non pas de la photosynthèse , mais de la matière organique sur laquelle elles se développent, grâce à l'hétérotrophie . Les moisissures sécrètent généralement des enzymes hydrolytiques , principalement à l'extrémité de leurs hyphes. Ces enzymes dégradent les biopolymères complexes tels que l'amidon , la cellulose et la lignine en substances plus simples, absorbables par les hyphes. De cette manière, les moisissures jouent un rôle majeur dans la décomposition de la matière organique, permettant le recyclage des nutriments au sein des écosystèmes . De nombreuses moisissures synthétisent également des mycotoxines et des sidérophores qui, associés aux enzymes lytiques , inhibent la croissance des micro-organismes concurrents . Les moisissures peuvent également se développer sur les aliments stockés destinés aux animaux et aux humains, les rendant impropres à la consommation ou toxiques, et constituent ainsi une cause majeure de pertes alimentaires et de maladies. De nombreuses stratégies de conservation des aliments (salage, marinage, confitures, mise en bouteille, congélation, séchage) visent à prévenir ou à ralentir la croissance des moisissures ainsi que celle d'autres micro-organismes.
Les moisissures se reproduisent en produisant un grand nombre de petites spores , qui peuvent être mononucléées ou multinucléées . Ces spores peuvent être asexuées (issues de la mitose ) ou sexuées (issues de la méiose ) ; de nombreuses espèces produisent les deux types. Certaines moisissures produisent de petites spores hydrophobes , adaptées à la dispersion par le vent et capables de rester en suspension dans l’air pendant de longues périodes ; chez certaines, la paroi cellulaire est fortement pigmentée, ce qui leur confère une résistance aux rayons ultraviolets . D’autres spores possèdent une gaine visqueuse et sont mieux adaptées à la dispersion par l’eau. Les spores de moisissures sont souvent des cellules uniques sphériques ou ovoïdes, mais elles peuvent aussi être multicellulaires et de formes variées. Elles peuvent adhérer aux vêtements ou à la fourrure ; certaines sont capables de survivre à des températures et des pressions extrêmes.
Bien que les moisissures puissent se développer sur la matière organique morte partout dans la nature, leur présence n'est visible à l'œil nu que lorsqu'elles forment de grandes colonies . Une colonie de moisissures n'est pas constituée d'organismes distincts, mais d'un réseau interconnecté d'hyphes appelé mycélium . La croissance se produit exclusivement à l'extrémité des hyphes, le cytoplasme et les organites se propageant vers l'avant à mesure que les hyphes se développent au-dessus ou à travers de nouvelles sources de nourriture. Les nutriments sont absorbés à l'extrémité des hyphes. Dans les environnements artificiels tels que les bâtiments, l'humidité et la température sont souvent suffisamment stables pour favoriser la croissance des colonies de moisissures, qui se présentent généralement sous la forme d'un duvet ou d'un contact avec le sol sur les aliments ou d'autres surfaces.
Peu de moisissures peuvent commencer à se développer à des températures de réfrigérés à cette température. Lorsque les conditions ne permettent pas leur croissance, les moisissures peuvent survivre à l’état dormant dans une large gamme de températures qui dépend de l’espèce. La tolérance aux températures et à l’humidité extrêmes varie énormément selon les espèces de moisissures. Certaines peuvent survivre dans des conditions difficiles, comme les sols enneigés de l’Antarctique, la réfrigération, les solvants très acides, le savon antibactérien et même les produits pétroliers tels que le kérosène.
Les moisissures xérophiles sont capables de se développer dans des environnements relativement secs, salés ou sucrés, où l'activité de l'eau (a <sub>w</sub> ) est inférieure à 0,85 ; d'autres moisissures ont besoin de plus d'humidité.
Moisissures courantes
Les genres de moisissures les plus courants comprennent :
Acrémoniumproduction alimentaire
Les moisissures Koji sont un groupe d' espèces d'Aspergillus , notamment Aspergillus oryzae et, de façon secondaire, A. sojae , cultivées en Asie orientale depuis des siècles. Elles servent à la fermentation d'un mélange de soja et de blé pour produire de la pâte de soja et de la sauce soja . Les moisissures Koji décomposent l' amidon du riz , de l'orge , des patates douces , etc., un processus appelé saccharification , lors de la production de saké , de shōchū et d'autres spiritueux. Elles sont également utilisées dans la préparation du Katsuobushi .
La levure de riz rouge est un produit de la moisissure Monascus purpureus qui se développe sur le riz et est courante dans les régimes alimentaires asiatiques , notamment chinois . Cette levure contient plusieurs composés appelés monacolines , connus pour inhiber la synthèse du cholestérol . Une étude a montré que la levure de riz rouge, utilisée comme complément alimentaire, associée à de l'huile de poisson et à des modifications du mode de vie sain , pourrait contribuer à réduire le « mauvais » cholestérol aussi efficacement que certaines statines commercialisées . Cependant, d'autres travaux ont montré que son efficacité pourrait ne pas être fiable (peut-être en raison d'un manque de standardisation) et qu'elle pourrait même être toxique pour le foie et les reins .
Certaines saucisses , comme le salami , incorporent des cultures de moisissures pour améliorer leur saveur et limiter la prolifération bactérienne pendant l'affinage. Penicillium nalgiovense , par exemple, peut se présenter sous forme d'un enrobage blanc poudreux sur certaines variétés de saucisses sèches (notamment les saucisses sèches de style européen , en particulier celles issues des traditions d'Europe du Sud ).
Parmi les autres moisissures utilisées dans la production alimentaire, on peut citer :
- Fusarium venenatum – quorn
- Geotrichum candidum – fromage
- Neurospora sitophila – oncom
- Penicillium spp. – divers fromages, dont le brie et le fromage bleu
- Rhizomucor miehei – présure microbiennepour la fabrication de fromages végétariens et autres fromages
- Rhizopus oligosporus – tempeh
- Rhizopus oryzae – tempeh, jiuqu pour jiuniang ou précurseur pour la fabrication du vin de riz chinois
Produits pharmaceutiques issus de moisissures
La découverte accidentelle de la pénicilline, un antibiotique, par Alexander Fleming , impliqua une moisissure du genre Penicillium alors appelée Penicillium rubrum (bien que l'espèce ait été ultérieurement identifiée comme Penicillium rubens ). Fleming poursuivit ses recherches sur la pénicilline, démontrant qu'elle pouvait inhiber divers types de bactéries responsables d'infections et d'autres affections, mais il ne parvint pas à produire le composé en quantités suffisantes pour la fabrication d'un médicament. Ses travaux furent approfondis par une équipe de l'Université d'Oxford : Clutterbuck, Lovell et Raistrick, qui commencèrent à se pencher sur le problème en 1931. Cette équipe ne parvint pas non plus à produire le composé pur en grande quantité et constata que le processus de purification diminuait son efficacité et annulait ses propriétés antibactériennes.
Howard Florey , Ernst Chain , Norman Heatley et Edward Abraham , également à Oxford, ont poursuivi ces travaux. Ils ont perfectionné la technique de concentration en utilisant des solutions organiques plutôt que de l'eau et ont créé l'« unité d'Oxford » pour mesurer la concentration de pénicilline dans une solution. Ils sont parvenus à purifier la solution, augmentant sa concentration de 45 à 50 fois, et ont constaté qu'une concentration plus élevée était possible. Des expériences ont été menées et les résultats publiés en 1941, bien que les quantités de pénicilline produites n'aient pas toujours été suffisantes pour les traitements requis. La Seconde Guerre mondiale ayant eu lieu, Florey a sollicité l'implication du gouvernement américain. Avec des équipes de recherche au Royaume-Uni et aux États-Unis, la production à l'échelle industrielle de pénicilline cristallisée a été développée entre 1941 et 1944 par l' USDA et Pfizer.
Plusieurs médicaments statines réduisant le cholestérol (tels que la lovastatine , provenant d'Aspergillus terreus ) sont dérivés de moisissures.
La cyclosporine , un médicament immunosuppresseur utilisé pour supprimer le rejet des organes transplantés , est dérivée de la moisissure Tolypocladium inflatum .omniprésentes et les spores de moisissures sont un composant courant de la poussière domestique et de travail ; cependant, lorsque les spores de moisissures sont présentes en grande quantité, elles peuvent présenter un risque pour la santé humaine, pouvant potentiellement provoquer des réactions allergiques et des problèmes respiratoires.
Certaines moisissures produisent des mycotoxines qui peuvent présenter des risques graves pour la santé humaine et animale. Selon certaines études, une exposition à des niveaux élevés de mycotoxines peut entraîner des troubles neurologiques et, dans certains cas, la mort. Une exposition prolongée, par exemple une exposition quotidienne à domicile, peut être particulièrement nocive. Les recherches sur les effets des moisissures sur la santé ne sont pas encore concluantes. Le terme « moisissure toxique » désigne les moisissures qui produisent des mycotoxines, comme Stachybotrys chartarum , et non l’ensemble des moisissures.
Les moisissures peuvent également présenter un risque pour la santé humaine et animale lorsqu'elles sont consommées après la prolifération de certaines espèces dans les aliments stockés. Certaines espèces produisent des métabolites secondaires toxiques , appelés collectivement mycotoxines , notamment les aflatoxines , les ochratoxines , les fumonisines , les trichothécènes , la citrinine et la patuline . Ces propriétés toxiques peuvent être utilisées à l'avantage de l'homme lorsque la toxicité est dirigée contre d'autres organismes ; par exemple, la pénicilline affecte négativement la croissance des bactéries Gram-positives (comme les espèces de Clostridium ), de certaines spirochètes et de certains champignons .
Croissance du bâtiment et du logement
La prolifération de moisissures dans les bâtiments est généralement due à la colonisation par des champignons de matériaux de construction poreux, comme le bois. De nombreux produits de construction intègrent couramment du papier, des dérivés du bois ou des éléments en bois massif, tels que les plaques de plâtre recouvertes de papier, les armoires en bois et l'isolation. La colonisation intérieure par les moisissures peut entraîner divers problèmes de santé, car les occupants inhalent des spores microscopiques en suspension dans l'air, analogues au pollen des arbres. Une concentration élevée de spores dans l'air intérieur, comparée à celle de l'air extérieur, est un indicateur fort de la présence de moisissures. Le dosage des spores dans l'air s'effectue par prélèvement d'un échantillon d'air, à l'aide d'une pompe spéciale dont le débit est connu et qui fonctionne pendant une durée déterminée. Afin de tenir compte des niveaux de fond, des échantillons d'air doivent être prélevés dans la zone affectée, dans une zone témoin et à l'extérieur.
La pompe d'échantillonnage d'air aspire l'air et dépose les particules microscopiques en suspension sur un milieu de culture. Ce milieu est mis en culture en laboratoire, et le genre et l'espèce fongiques sont déterminés par observation microscopique. Les résultats de laboratoire quantifient également la croissance fongique par comptage des spores, permettant ainsi la comparaison entre les échantillons. La durée de fonctionnement de la pompe est enregistrée et, multipliée par son débit, elle donne un volume d'air précis prélevé. Bien que seul un petit volume d'air soit analysé, les rapports de laboratoire extrapolent généralement les données de comptage des spores pour estimer le nombre de spores présentes dans un mètre cube d'air.
Les spores de moisissures sont attirées par des environnements spécifiques, ce qui facilite leur développement. Ces spores ne se transforment généralement en une prolifération importante que si certaines conditions sont réunies. Diverses pratiques peuvent être mises en œuvre pour atténuer les problèmes de moisissures dans les bâtiments, la plus importante étant de réduire les niveaux d'humidité qui peuvent favoriser leur croissance. La filtration de l'air réduit le nombre de spores disponibles pour la germination, en particulier lorsqu'un filtre à air à haute efficacité (HEPA) est utilisé. Un système de climatisation fonctionnant correctement réduit également l'humidité relative dans les pièces. L'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) recommande actuellement de maintenir l'humidité relative en dessous de 60 %, idéalement entre 30 % et 50 %, afin d'inhiber la croissance des moisissures.
L'élimination de la source d'humidité est la première étape du traitement des moisissures. Le retrait des matériaux affectés peut également s'avérer nécessaire, s'ils sont facilement remplaçables et ne font pas partie de la structure porteuse. Un séchage professionnel des cavités murales dissimulées et des espaces clos, tels que les plinthes de meubles, peut être requis. Après traitement, il est indispensable de vérifier le taux d'humidité et la présence de moisissures pour garantir le succès de l'opération. De nombreux entrepreneurs effectuent eux-mêmes cette vérification, mais les propriétaires peuvent avoir intérêt à la faire réaliser par un expert indépendant. Non traitée, la moisissure peut causer des dommages esthétiques et structurels importants à un bâtiment.