Perspectives métabolomiques sur la biomasse résiduelle de carotte issues d’une prospection bioprospective à travers les microclimats colombiens

Transformer les carottes « moches » en trésor caché

Chaque année, des montagnes de carottes parfaitement comestibles sont jetées simplement parce qu’elles sont fendillées, de forme étrange ou tachées. Plutôt que de pourrir dans des décharges et d’accroître les émissions de gaz à effet de serre, ces produits « moches » pourraient constituer une mine discrète de composés naturels utiles dans l’alimentation, la médecine et l’agriculture. Cette étude examine l’intérieur de racines de carotte rejetées provenant de fermes colombiennes pour comprendre comment le climat local façonne leur chimie interne — et comment cela pourrait, à son tour, alimenter un système alimentaire plus circulaire et moins gaspilleur.

Pourquoi tant de carottes finissent en déchets

Les carottes figurent parmi les légumes les plus populaires au monde et représentent une source importante d’emplois et de revenus en Colombie. Pourtant, environ 30 % de la récolte mondiale de carottes n’atteint jamais la table. Les carottes peuvent être rejetées pour être trop petites, de forme étrange, fendillées ou marquées par la maladie, alors que leur valeur nutritionnelle est largement préservée. Les agriculteurs donnent parfois ces restes aux animaux ou les compostent, mais des tonnes sont encore brûlées ou abandonnées, ce qui pollue l’air et l’eau et constitue une perte financière. Trouver des usages à plus forte valeur ajoutée pour ce surplus est une piste pour renforcer la sécurité alimentaire sans étendre les surfaces cultivées.

Des champs aux empreintes chimiques

Pour explorer cette valeur cachée, les chercheurs ont collecté quatre types de carottes — saines, fendillées, déformées et marquées par la maladie — dans trois zones agricoles voisines des Andes colombiennes : Rionegro, El Santuario et Marinilla. Bien que proches, ces sites diffèrent par l’altitude, les précipitations, le vent, la couverture nuageuse et l’ensoleillement. L’équipe a congelé, séché et broyé les échantillons de carotte, puis utilisé des techniques puissantes de chromatographie et de spectrométrie de masse pour générer des « empreintes métaboliques » détaillées — des profils de dizaines de petites molécules présentes dans chaque échantillon. Ils ont ensuite appliqué des méthodes statistiques avancées pour déterminer quels facteurs expliquaient les plus grandes différences dans la composition chimique.

Le climat compte plus que l’apparence

De façon surprenante, l’apparence extérieure des carottes — fendillées, tordues ou tachetées — modifiait peu leur chimie interne. À l’intérieur d’un même site, les différents types de résidus de carotte étaient métaboliquement assez similaires. Ce qui ressortait vraiment, c’était le lieu de culture. Les profils de métabolites se sont nettement regroupés en deux clusters : l’un combinant Rionegro et El Santuario, qui partagent des conditions plus chaudes et plus ensoleillées à des altitudes légèrement inférieures, et l’autre formé par Marinilla, situé plus haut et plus frais, humide et venteux. Autrement dit, le microclimat, et non les défauts cosmétiques, était le principal moteur des différences chimiques dans cette biomasse « résiduelle ».

Des collines différentes, des molécules utiles différentes

Les sites les plus chauds (Rionegro et El Santuario) étaient plus riches en molécules telles que la nuciférine et la cryptotanshinone, des composés étudiés pour leurs effets anti-inflammatoires, antioxydants et leurs potentiels effets anticancéreux et cardioprotecteurs. Ces résidus de carotte pourraient donc constituer des sources prometteuses pour de futurs ingrédients nutraceutiques ou pharmaceutiques. En revanche, les carottes du site plus frais et plus humide de Marinilla présentaient une plus grande diversité chimique globale et des niveaux plus élevés de composés associés à la défense et à la tolérance au stress des plantes, y compris certains flavonoïdes, alcaloïdes et phénolamines. Certains de ces composés possèdent un potentiel antimicrobien, antioxydant ou neuroprotecteur, tandis que d’autres, comme la microcystine LW, sont des toxines qui soulignent la nécessité de surveiller soigneusement l’eau d’irrigation et de réaliser des tests de sécurité avant tout développement de produit.

Des déchets alimentaires à l’agriculture circulaire

Au-delà des molécules individuelles, les analyses de voies métaboliques ont montré que nombre des composés détectés sont liés au métabolisme des acides gras et des caroténoïdes — les mêmes réseaux qui produisent des oméga-3 d’intérêt pour la santé et des pigments liés à la vitamine A. Les résultats suggèrent que les résidus de carotte provenant de différents microclimats pourraient être orientés vers des usages distincts : certains lots pourraient mieux convenir comme colorants naturels ou ingrédients fonctionnels alimentaires, tandis que d’autres pourraient alimenter des bioraffineries pour des biocarburants ou servir de pistes pour de nouveaux agrochimiques ou médicaments. Toutefois, les auteurs insistent sur le fait que leurs identifications doivent encore être confirmées et quantifiées avec des standards de référence, et que la sécurité et la bioactivité doivent être testées en détail avant toute commercialisation.

Ce que cela signifie pour la vie quotidienne

Pour les non-spécialistes, le message clé est que les carottes « moches » rejetées par les supermarchés ne sont pas des déchets ; ce sont des ressources chimiquement riches façonnées par le climat local. En comprenant comment l’altitude, la pluie, le soleil et la température influencent les composés naturels de ces racines, les agriculteurs et les industriels peuvent canaliser les flux de déchets vers des produits ciblés — transformant la perte en valeur tout en réduisant la pollution. Ce travail offre une feuille de route pour utiliser des outils chimiques avancés afin d’orienter une réutilisation plus intelligente et adaptée au lieu des résidus agricoles, contribuant à construire une économie alimentaire plus durable et circulaire où même les carottes difformes ont un rôle important à jouer.

Citation: Martínez-Saldarriaga, J., Gallego, A., López-Hernández, F. et al. Metabolomic insights into residual Carrot biomass from a bioprospecting approach across Colombian microclimates. Sci Rep 16, 8033 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36993-2

Mots-clés: déchets de carotte, économie circulaire, microclimat, métabolites bioactifs, bioraffinerie alimentaire