La chambre à ozone utilisée dans cette étude (1 m³) contenait le générateur AP-O4i-18-4000 (AIR PUR 2000, Québec, Québec, Canada), un modèle à ionisation négative et à ozone contrôlé. L’ionisation est produite à l’aide d’un surtenseur de conception diodale assurant une production stable de l’ordre de 10⁶ ions/cm³ d’air pulsé. L’ozone est produit par une technologie appelée « décharge électrique dans un flux d’air ». L’ozone et les ions sont propulsés dans l’air par un ventilateur à vitesse variable. Les concentrations d’ozone dans la chambre sont contrôlées par un analyseur d’ozone à UV (Model 8810, Monitor Labs Inc., San Diego, CA) à 254 nm.

Les deux souches de moisissures (Ferreira et al. 1996) utilisées, R. stolonifer et B. cinerea, provenaient de la collection du professeur J. Bartz (Département de Pathologie, Université de Floride, Gainesville). Après croissance en milieu liquide Potato Dextrose Broth (Difco Laboratories, Detroit, MI), la culture a été congelée et conservée à -24°C dans 40 % (vol:vol) de glycérol.

Les données des expérimentations in vitro et in vivo ont été évaluées par une analyse de la variance (ANOVA) et le test Least Significant Difference (LSD) (P = 0,05) à l’aide du logiciel Statistical Analysis System (SAS Institute Inc. 1982).

Les différents traitements ozone/ionisation ont eu un effet sur la survie de R. stolonifer et de B. cinerea. L’analyse de la variance de la survie de R. stolonifer et B. cinerea après traitement à différentes concentrations d’ozone et temps d’exposition a montré un effet hautement significatif (P < 0,01) de ces deux facteurs sur la réduction des populations de ces moisissures.

À partir d’une concentration initiale moyenne de R. stolonifer de 3,8 x 10⁷ cellules mL^-1, le nombre de moisissures a été respectivement de 1,8 x 10⁷ à 1,4 x 10⁷ UFC mL^-1 après 12 à 36 h d’exposition à 0,05 ppm d’ozone (Fig. 1). À 0,1 ppm d’ozone, pour une concentration initiale moyenne de 6,1 x 10⁷ cellules mL^-1, nous avons observé une concentration finale entre 4,7 x 10⁷ et 1,9 x 10⁷ UFC mL^-1 de cellules pour les mêmes durées de traitement (Fig. 1). Pour les concentrations de 0,5 et 1 ppm d’ozone, les populations moyennes initiales de R. stolonifer de l’ordre 4,9 x 10⁷ UFC mL^-1 ont été réduites à moins d’un log après 12, 24 et 36 h de traitement (Fig. 1).

Initialement de 3,7 x 10⁷ et 4,8 x 10⁷ UFC mL^-1 pour les traitements à des concentrations d’ozone de 0,05 et 0,1 ppm, après 12 et 36 h de traitement, les populations de moisissures de B. cinerea ont été estimées entre 2,6 x 10⁷ et 1,4 x 10⁷ UFC mL^-1 à 0,05 ppm d’ozone et entre 3,1 x 10⁷ et 1,1 x 10⁷ UFC mL^-1 pour 0,1 ppm d’ozone émis (Fig. 2).

À 0,5 ppm d’ozone, la concentration initiale de B. cinerea qui était de 4,4 x 10⁷ UFC mL^‑1 a été presque entièrement détruite (Fig. 2). À 1 ppm d’ozone, la même tendance a été observée (Fig. 2).

L’utilisation des concentrations d’ozone élevées a pour effet d’augmenter la destruction des deux souches de moisissures étudiées et, par conséquent, de diminuer leur survie. Les mortalités obtenues pour R. stolonifer et B. cinerea aux concentrations d’ozone de 0,05 et 0,1 ppm ont révélé des différences significatives à P = 0.05. Ces concentrations étaient aussi différentes significativement des concentrations 0,5 et 1 ppm, alors que ces deux dernières présentaient des résultats fort semblables (Figs. 1 et 2).

L’évolution du taux de destruction en fonction des concentrations d’ozone et des temps de traitement montre un effet progressif sur la destruction de R. stolonifer et de B. cinerea à 0,05 et à 0,1 ppm et un effet fongicide rapide à 0,5 et à 1 ppm d’ozone (Figs. 1 et 2).

Les résultats ont montré que l’ozone et les ions ont une activité fongicide efficace sur les deux souches de moisissures étudiées. Cette étude a démontré que de faibles concentrations d’ozone (0,05; 0,1; 0,5 et 1 ppm) et 10⁶ ions/cm³ d’air peuvent détruire R. stolonifer et B. cinerea.

Les concentrations d’ozone les plus élevées (0,5 et 1 ppm) utilisées ont permis d’atteindre un taux de destruction de 99 % pour R. stolonifer et B. cinerea après 36 h de traitement (Figs. 1 et 2). Les concentrations d’ozone de 0,05 et 0,1 ppm, considérées comme faibles par l’Administration Américaine de la Santé et la Sécurité Professionnelle (US-OSHA 1984), ont permis une destruction respective de 63 et 69 % pour R. stolonifer, et de 62 et 77 % pour B. cinerea (Figs. 1 et 2).

L’effet de l’ozone et des ions sur le contrôle de la croissance de R. stolonifer et B. cinerea sur les fraises a été évalué. L’analyse de la variance a révélé un effet inhibiteur hautement significatif sur le développement de la moisissure chevelue et de la pourriture grise causées respectivement par R. stolonifer et B. cinerea.

Par rapport aux fruits témoins non inoculés, après 72 h d’exposition, chez les fraises exposées à 0,05 et 0,1 ppm d’ozone, les concentrations cellulaires de R. stolonifer ont été inférieures de 67 à 68 % respectivement. Après une exposition à 0,5 et 1 ppm d’ozone, les concentrations de R. stolonifer ont été inférieures de 85 % comparativement aux témoins (Fig. 3), et aucune différence significative n’a été observée entre 0,5 et 1 ppm d’ozone.

Le développement de B. cinerea dans les fraises inoculées a été réduit de façon significative après exposition à des concentrations d’ozone de 0,05 à 0,1 ppm, le nombre de UFC g^-1 étant inférieur au témoin d’environ 85 % (Fig. 4). Les traitements à 0,5 et 1 ppm d’ozone se sont révélés être les plus efficaces sur l’inhibition de la croissance de B. cinerea avec une réduction de plus de 90 %. Cette différence d’efficacité entre le traitement sur gélose et les fraises pour les concentrations d’ozone de 0,5 et 1 ppm est probablement due au fait que l’ozone a de la difficulté à pénétrer à l’intérieur des lésions des fraises et que le traitement est beaucoup plus efficace à la surface des fraises (Palou et al. 2002). Ce facteur pourrait aussi expliquer l’échec d’autres puissants oxydants tels que le chlore et le dioxyde de chlore à contrôler les infections fongiques à l’intérieur des lésions des fruits et légumes (Adascaveg 1995; Spotts and Peter 1980). Il serait important de signaler que le traitement à 1 ppm a provoqué un léger dessèchement à la surface de la fraise après 72 h. Cependant, d’autres travaux sont nécessaires afin de valider cette observation.

Dans cette étude, les moisissures inoculées sur gélose ont été directement exposées à l’action fongicide de l’ozone et des ions, ce qui n’a pas permis de tuer toutes les spores ou d’affecter leur germination de façon défavorable. Ceci est en accord avec la conclusion des travaux de Palou et al. (2001) selon laquelle les spores des moisissures ne sont pas toutes localisées directement à la surface de la gélose mais aussi à l’intérieur des microcavités de surface, ce qui ne permet pas de réaliser un contact direct de l’ozone avec toutes les spores. Mais les films d’humidité entourant les spores sur la gélose rendent l’ozone plus toxique (Hibben et Stotzky 1969) parce que l’ozone possède une très grande réactivité dans l’eau. Elford et Van den Ende (1942) ont démontré que l’ozone, à une concentration aussi faible que 5 x 10^-2 ppb, possède une action germicide sur certains microorganismes pathogènes à une humidité relative entre 60 et 80 %. Cependant, le contrôle de la croissance des moisissures sur les fraises n’a pas été aussi efficace que lors des expériences sur gélose. La faible pénétration de l’ozone et des ions expliquerait une efficacité inférieure à l’égard des moisissures à l’intérieur des lésions.

L’incapacité de l’ozone à contrôler les moisissures phytopathogènes à l’intérieur des lésions ou sous les surfaces des fruits (infections des champs) a été observée sur les raisins (Shimuzu et al. 1982), les pommes (Schomer and McColloch 1948), les citrons (Smilanick et al. 1999), les poires (Spotts and Cervantes 1992) et les tomates (Ogawa et al. 1990). Malgré l’incapacité de l’ozone à réduire la charge de moisissures dans les lésions profondes, dans nos tests, l’ozone sous forme de gaz a permis une réduction significative des populations de moisissures et a largement diminué la germination des spores sur les fraises traitées aux concentrations d’ozone utilisées. L’ozone et les ions pourraient également diminuer la charge des agents pathogènes et leurs spores présentes dans l’air des entrepôts, une telle réduction ayant été auparavant rapportée (Schomer and McCollock 1948; Song et al. 2000)

Cette étude a démontré le potentiel de l’ozone gazeux et des ions comme moyen de conservation de fruits qui sont sensibles aux infections causées par B. cinerea et R. stolonifer. La première étape de cette recherche qui a consisté à exposer les deux souches de moisissures étalées sur de la gélose à 10⁶ ions/cm³ d’air et différentes concentrations d’ozone a démontré une action fongicide de l’ozone et des ions sur les microorganismes testés. L’application de la technologie ozone/ions sur des fraises inoculées par les deux moisissures dans des lésions des fruits a révélé une action inhibitrice significative sur le développement des moisissures testées.

Cette étude réalisée à l’échelle pilote ouvre de nouvelles perspectives pour l’industrie du transport et de l’entreposage des denrées périssables soucieuse d’améliorer la durée de conservation et la qualité des produits. L’application de la technologie en entrepôt, dans des conditions réelles, est nécessaire afin de vérifier la réduction de la charge microbienne de l’air et d’évaluer l’action inhibitrice de l’ozone et des ions sur le développement de R. stolonifer et B. cinerea dans les conditions d’entrepôt.