Thèse Développement de Traitements Bio-Inspirés des Mécanismes de Défense des Arbres pour la Protection du Bois de Vigne Contre les Maladies Fongiques H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Lorraine École doctorale : SIMPPÉ - SCIENCES ET INGENIERIES DES MOLECULES, DES PRODUITS, DES PROCEDES ET DE L'ÉNERGIE Laboratoire de recherche : LERMAB - Laboratoire d'Études et de Recherche sur le Matériau Bois Direction de la thèse : Christine GERARDIN Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59 Cette offre de thèse s'insère dans le projet TreeForVine, sélectionné pour un financement au titre de Projet de recherche collaborative (PRC) de l'ANR suite à l'appel à projets 2025 associé à un financement de la Région Grand Est.. Le projet TreeForVine, porté par le LERMaB (Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur le Matériau Bois, UR Université de Lorraine, USC INRAE) en association avec le LPIM (Laboratoire de Photochimie et d'Ingénierie Macromoléculaires), Université de Haute Alsace, vise le développement de traitements durables pour lutter contre les maladies fongiques du bois de vigne. Ces maladies sont l'une des raisons majeures du dépérissement de la vigne et il est urgent de trouver des solutions efficaces et respectueuses de l'environnement pour contrer ces attaques fongiques et préserver le patrimoine viticole régional, national et mondial. Le projet concerne plus précisément le développement d'intrants antifongiques bio-inspirés des mécanismes de défense des arbres lors d'attaques biotiques (champignons, insectes) via la production de composés polyphénoliques. Le projet s'insère totalement dans le concept de la bioéconomie circulaire en développant une application à haute valeur ajoutée à partir d'extraits issus de coproduits de l'industrie du bois (sciure, écorce, dosses...) permettant de produire des bio-intrants antifongiques d'origine renouvelable en substitut de molécules de synthèse d'origine fossile ou de molécules toxiques comme les sels d'arsenic, utilisées largement durant ces 40 dernières années pour lutter contre les maladies du bois de vigne.
Les objectifs sont donc d'une part d'étendre l'étude aux extraits issus d'autres compartiments à d'autres essences que ceux étudiés dans une étude préliminaire, mais aussi de fonctionnaliser les molécules purifiées pour améliorer leur bio-activité, leur biodisponibilité et leur formulation. Enfin, il s'agira de développer des formulations d'extraits natifs, de produits purs ou modifiés pour optimiser les traitements.
Le projet doctoral focalisera sur la tache 2 du projet global et cette étude fera suite à l'analyse, l'extraction et à la purification des molécules d'intérêt à partir de poudre de bois, tâche qui sera prise en main par un assistant ingénieur recruté à ces fins sur le projet TreeForVine. Les objectifs de la thèse concernent la fonctionnalisation de certains extractibles, la caractérisation de leurs propriétés physicochimiques et biologiques puis pour terminer, sur la mise au point de formulations. La fonctionnalisation sera réalisée sur la base du composé polyphénolique présent en forte concentration dans les extraits de certaines essences et qui a montré d'ores et déjà des résultats prometteurs vis-à-vis des maladies du bois de vigne.
Ce projet doctoral s'inscrit dans le projet global 'TreeForVine' soutenu par le CE 43 (valorisation de la biomasse) de l'ANR. Ce projet, prévu sur 4 ans avec un démarrage en janvier 2026, s'appuie sur une collaboration récente entre le Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur le Matériau Bois (LERMAB) de l'Université de Lorraine et le Laboratoire Vignes Biotechnologies Environnement (LVBE) de l'Université de Haute Alsace. Des premières études ont en effet permis de mettre en évidence que des extraits de bois de noeuds de Douglas ont des activités antifongiques efficaces contre les champignons responsables des maladies du tronc de vigne (MTV). Ces maladies, différentes de celles des feuilles de vigne (mildiou, etc) sont l'une des principales causes du dépérissement de la vigne qui préoccupe l'industrie viticole mondiale. Selon le ministère français de l'Agriculture, environ 13 % des vignobles français sont improductifs chaque année et 72 % des plants ont déjà exprimé ces maladies, la perte est estimée à 1 milliard d'euros. Par ailleurs, les arbres produisent des métabolites secondaires qui ont un rôle protecteur pendant leur croissance; les noeuds à la base des branches contiennent par exemple une grande quantité de composés polyphénoliques produits par l'arbre pour lutter contre l'invasion de champignons ou d'insectes à cet endroit fragile de l'arbre. Ces métabolites, qui possèdent de nombreuses propriétés, sont extractibles facilement à partir de la poudre de bois issue de connexes de l'industrie de 1ère transformation du bois, ou récupérés directement sur l'arbre lorsqu'il s'agit d'oléorésines. L'originalité de ce projet correspond i) au développement de traitements originaux contre les maladies du tronc de vigne en s'inspirant des mécanismes de défense mis en place par les arbres (production de métabolites secondaires bioactifs (extractibles ou oléorésines), ii) à la conception de formulations originales, durables et efficaces à partir de ces extractibles et de ces oléorésines pour traiter de manière préventive et éviter de nouvelles infections fongiques lors de la taille ou de la greffe mais aussi curative pour lutter contre ces maladies du tronc de la vigne. iii) à la valorisation à haute valeur ajoutée des connexes de la filière bois (sciure, noeuds, dosses, ...), par leur utilisation en tant sources de nouveaux bio-intrants antifongiques. Les objectifs de la thèse concernent la fonctionnalisation de certains extractibles, la caractérisation de leurs propriétés physicochimiques et biologiques puis pour terminer, sur la mise au point de formulations. La fonctionnalisation sera réalisée sur la base du composé polyphénolique présent en forte concentration dans certains extraits et qui a montré d'ores et déjà des résultats prometteurs vis-à-vis des maladies du bois de vigne. Ses propriétés antiradicalaires pourraient être intéressantes pour contribuer à l'activité antifongique et à notre connaissance, aucune étude n'a encore été publiée sur la synthèse de dérivés hémisynthétiques de ce composé. La fonctionnalisation vise également à faciliter sa formulation afin d'augmenter la pénétration et la diffusion dans l'amadou et de permettre aux propriétés d'auto-assemblage des dérivés semi-synthétiques d'avoir des propriétés gélifiantes pour permettre une application directe au pinceau sur la plaie de taille ou de greffe. La fonctionnalisation qui sera réalisée par des méthodes de chimie verte permettra i) d'améliorer la bioactivité contre les champignons et les bactéries et ii) de faciliter leur mise en solution aqueuse en adaptant l'équilibre hydrophile/lipophile afin de développer des formulations durables et efficaces. Nous visons en effet deux types de traitements : un traitement curatif des MTV par endothérapie et un traitement préventif par badigeonnage pour les blessures lors de l'élagage ou les greffes. Différentes modifications struturales seront envisagées sur la base de travaux antérieurs réalisés avec d'autres polyphénols au LERMAB. L'objectif est de modifier sélectivement le composé sans perdre l'activité biologique liée au fragment phénolique. Nous envisageons ainsi de greffer à ce composé certaines molécules d'origine renouvelable tels que des acides aminés ou de petits peptides, afin de lui conférer d'autres propriétés telles que des propriétés complexantes, antibactériennes ou encore d'apporter une capacité à modifier le pH. Chacun des composés synthétisés sera caractérisé du point de vue de ses propriétés physico-chimiques : l'hydrophobicité, l'activité antioxydante mais également les propriétés d'auto-assemblage ou encore leurs propriétés gélifiantes. Le ou la doctorant(e) sera amené(e) à discuter et travailler avec l'équipe située à Colmar pour s'approprier également les notions de biologie nécessaires pour déterminer la fonctionnalisation la plus adéquate pour espérer la meilleure activité antifongique. Il ou elle pourra d'ailleurs être amené (e) à utiliser des outils d'intelligence artificielle face à ce cocktail très complexe de microorganismes responsables des maladies de la vigne. Le planning de cette étude pris en charge par le contrat doctoral s'insère dans le planning du projet global (figure ci-dessous). Des allers et retours seront bien entendu mis en place pour que chacun puisse prendre connaissance des résultats de l'équipe de biologie.

Chimiste organicien, de préférence formé en chimie verte, avec éventuellement des connaissances (même théoriques) dans le domaine des amphiphiles et des gélifiants supramoléculaires. Une interface avec la biologie sera appréciée. Le candidat devra maîtriser l'anglais et avoir eu un minimum de 12/20 au S9 (1er semestre de master) ou l'équivalent au niveau études ingénieur ou être classé en tête de promotion