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Fermentation of food products: optimised lactic acid bacteria strains with reduced potential to accumulate biogenic amines

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Les transporteurs moléculaires de la fermentation

Les amines biogènes représentent une source importante de décomposition des aliments et des boissons produits à partir de la fermentation. Les chercheurs ont étudié un aspect fondamental du processus biochimique impliqué dans leur fabrication.

Santé

Les bactéries lactiques (BL) sont utilisées dans la fermentation des aliments comme le yaourt, la choucroute et le saucisson. Parmi les nombreuses voies métaboliques de leur cycle physiologique, l'une est responsable de la production d'acides carboxyliques à partir des hydrates de carbones. Par exemple, dans les produits laitiers, le lactose est transformé en acide lactique. La nature acide du lait agit comme conservateur, car la plupart des autres bactéries qu'il contient ne sont pas aussi résistantes à cette acidité que les bactéries lactiques. Bien entendu, les bactéries lactiques possèdent d'autres voies métaboliques complexes, dont certaines ne sont pas désirables dans l'alimentation. Parmi celles-ci, on trouve celle responsable de la production d'amines biogènes (AB). En règle générale, ils résultent de la conversion d'un acide aminé en son amine correspondant, comme l'exemple classique de la transformation de l'histidine en histamine. La réaction biochimique à l'origine de ces voies particulières étant la production d'énergie. Le projet DECARBOXYLATE, financé par l'Europe, voulait étudier ces voies métaboliques. Son objectif final consistait à développer des souches incapables de produire des amines biogènes. Une équipe du projet de l'université de Groningen aux Pays-Bas a étudié les composants moléculaires de deux types de voies de production d'énergie, le gradient électrochimique et celle impliquant la molécule de stockage de l'énergie, l'ATP (adénosine triphosphate). Quelle que soit le mode de production de l'énergie, on trouve toujours une molécule de transport impliquée dans le processus. Elle est responsable de l'absorption de la molécule servant de substrat à la réaction enzymatique et de l'excrétion cellulaire de l'amine biogène final. Les scientifiques ont étudié trois de ces molécules appelées échangeurs de substrat/produit - ceux des couples histidine/histamine, tyrosine/tyramine et celui de l'agmatine/putrescine. La putrescine, comme son nom l'indique, dégage une odeur désagréable de viande en décomposition. En utilisant des techniques de pointe, les transporteurs ont été identifiés, leur poids moléculaire a été déterminé et leurs modes d'actions étudiés. Les gènes codant pour ces transporteurs ont été clonés sur des plasmides (vecteurs transposables de l'information génétique). Ces plasmides spéciaux contenaient les gènes responsables de la production de la molécule de transport et une balise chimique permettant d'identifier la molécule au cours de l'étude. Ces plasmides ont ensuite servis à la transformation d'une bactérie lactique commune, un lactobacillus, afin d'étudier la fonction de ces transporteurs. Des cellules de référence ont été utilisées afin de comparer l'activité des bactéries non transformées avec celle des bactéries transformées. Les résultats de ces travaux constituent une base importante pour la poursuite des études sur la production d'amines biogènes au cours du processus de fermentation des aliments. Il en résultera une nourriture plus saine, sans amines biogènes et des produits alimentaires européens plus compétitifs sur le marché.

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