Mathilde Cassandre

La diminution globale des ressources en eau douce et en terres arables non salinisées à travers le monde a conduit à l’essor mondial de cultures biosalines, à partir de plantes « halophytes » capables de croître et de se multiplier sous de fortes concentrations en sel. Parmi les espèces halophytes candidates à ce type de productions biosalines en Nouvelle-Calédonie, cinq espèces ont été sélectionnées sur la base du potentiel retrouvé au sein de leurs genres : Suaeda maritima, Sarcocornia quinqueflora, Enchylaena tomentosa, Atriplex jubata et Salsola australis. La culture de ces plantes pourrait englober plusieurs applications biotechnologiques, touchant les secteurs de l’agro-alimentaire, de la cosmétique, des bioénergies ou encore de la restauration écologique. Parmi ces applications, la production de légumes biosalins fonctionnels (riches en métabolites fonctionnels d’intérêt) est en recrudescence au niveau mondial. Le monde scientifique a en effet clairement établi un lien entre la tolérance au sel et la richesse des plantes halophytes en plusieurs métabolites fonctionnels d’intérêt (tels que les acides gras polyinsaturés ou les antioxydants).Néanmoins, les valeurs fonctionnelles des plantes halophytes sont supposées variables et dictées par leurs réponses aux variabilités de l’environnement (tolérance au sel, nutrition, etc.). L’étude de telles relations est indispensable à l’établissement du potentiel agronomique local d’espèces d’intérêt telles que celles sélectionnées.Ceci a été l’objet du présent travail de thèse. Il a eu pour but d’évaluer le potentiel de chacune des espèces en tant que source de composés fonctionnels mais aussi d’évaluer leurs variabilités selon les modifications, naturelles ou contrôlées de l’environnement. A ce titre, il montre que les tissus comestibles de ces cinq espèces ont des valeurs fonctionnelles élevées en minéraux essentiels, acides gras polyinsaturés et/ou antioxydants en comparaison avec plusieurs normes diététiques et légumes fonctionnels d’intérêt. Il montre également des relations entre les compositions en acides gras et en éléments essentiels des espèces et les caractéristiques spatio-temporelles de leur milieu naturel. Il montre enfin des relations entre la croissance et les compositions en acides gras et/ou en antioxydants des espèces et différents traitements expérimentaux appliqués en serre, combinant salinité et nutrition azotée sous différentes formes. A terme, ces différents résultats pourront contribuer à l’émergence de cultures biosalines expérimentales à plus large échelle en Nouvelle-Calédonie et à des préconisations de pratiques culturales optimales pour ces cultures. Ils soutiennent ainsi des objectifs centraux de la politique agricole du territoire comme le verdissement et la diversification de l’agriculture.

Cultivation of salt-tolerant crops help to face to irreversible global salinization of freshwater and soils. In New-Caledonia, three halophytes are candidates for saline crops, Salsola australis R.Br., Suaeda maritima (L.) Dumort and Enchylaena tomentosa R.Br. Their success and quality depend yet on availabilities of salinity and essential nutrients in agrosystems. So, we investigated effects of three salinities, i.e., control moderate and high, and five nitrogen ratios, i.e., 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 or 0:100 NO₃⁻-N:NH₄⁺-N ratio on their growth and functional value for fatty acids and antioxidants. Results show that the leaf fatty acid and antioxidant profiles of species, emphasize their good potential to become functional crop products, based on comparison with other functional plants, dietetic recommendation, or functional indices. However, their total phenolic compounds (TPC) content can be influenced by N-ratio (Suaeda maritima and Enchylaena tomentosa) and their antioxidant activity index (AAI) can be influenced by salinity (Suaeda maritima), N-ratio (Salsola australis) or both (Enchylaenatomentosa). Their quantitative and/or qualitative fatty acid profiles can also be influenced by salinity (Enchylaena tomentosa), N-ratio (Suaeda maritima), or both (Salsola australis). Regarding these variations, involving salt tolerance and nitrogen nutrition mechanisms, we recommend suitable treatments to maintain or optimize the growth and the functional quality of leaves in the three species.