La découverte de l'amidon profite aux industries de la brasserie, de la boulangerie et de la meunerie
La recherche a permis de clarifier la question de longue date de la formation des granules d'amidon dans les graines de Triticeae - blé, orge et seigle - et de dégager divers avantages potentiels pour de nombreuses industries et pour la santé humaine.
Granules d'amidon de blé observés au microscope électronique à balayage. De gros granules de type A et de petits granules de type B sont visibles.
Brendan Fahy/Nitin Uttam Kamble
L'amidon contenu dans le blé, le maïs, le riz et les pommes de terre est un élément énergétique essentiel de notre alimentation et un ingrédient clé dans de nombreuses applications industrielles, de la brasserie à la boulangerie, en passant par la production de papier, de colle, de textiles et de matériaux de construction.
Les granules d'amidon des différentes cultures varient considérablement en taille et en forme. L'amidon de blé (et celui d'autres Triticeae) présente deux types de granules distincts : les gros granules de type A et les petits granules de type B. Le rapport entre les granules de type A et de type B est très élevé.
La proportion de granules de type A et de type B peut affecter la qualité des aliments à base de blé, tels que le pain et les pâtes. Les deux types de granules posent également un problème à l'industrie de fabrication de l'amidon, car de nombreux petits granules de type B sont perdus et donc gaspillés au cours du processus de mouture. En outre, une trop grande quantité de granules d'amidon de type B dans l'orge peut donner un aspect brumeux ou trouble à la bière parce qu'ils ne sont pas digérés et filtrés au cours du processus de brassage.
De nouvelles recherches publiées dans la revue The Plant Cell par le groupe du Dr David Seung du John Innes Centre ont permis de faire une percée dans la résolution de ce problème.
L'équipe a utilisé des techniques génomiques et expérimentales pour montrer que les granules de type A et B sont formés par deux mécanismes distincts.
En identifiant une enzyme impliquée dans l'initiation des granules de type B et en utilisant ensuite des techniques conventionnelles de sélection végétale pour éliminer cette protéine, ils ont pu produire du blé avec peu ou pas de granules B - sans pénaliser le développement de la plante et sans réduire la teneur globale en amidon.
S'ajoutant aux études antérieures de ce groupe qui ont mis en lumière la forme et la formation des granules de type A, cette découverte a des implications majeures, selon le premier auteur de l'étude, le Dr Nitin Uttam Kamble :
"Nous avons découvert que l'enzyme omniprésente (PHS1) est cruciale pour la formation des granules de type B dans le blé. Il s'agit d'une avancée scientifique, car des décennies de recherche sur cette enzyme n'ont pas permis de trouver un rôle clair pour PHS1 dans les plantes, et cela montre que les granules de type A et B du blé se forment par le biais de mécanismes biochimiques différents. Nous pouvons maintenant utiliser ces connaissances pour créer des variations d'amidon pour différentes applications alimentaires et industrielles".
David Seung, chef de groupe au John Innes Centre, a ajouté : "L'industrie n'aime généralement pas l'hétérogénéité ; elle veut quelque chose d'agréable et d'uniforme à traiter en douceur et le fait d'avoir ces différents types de granules d'amidon dans le blé a toujours représenté un défi.
"La découverte de l'enzyme responsable de la fabrication de la plus petite population de granules et la possibilité d'utiliser notre plate-forme de sélection pour réduire le nombre de granules de type B devraient donc présenter un grand intérêt pour de nombreux utilisateurs de l'industrie.
"Combinés à nos travaux antérieurs, nous disposons désormais d'un panel d'amidons de blé nouveaux et diversifiés, dont la morphologie des granules varie et qui présentent des propriétés physiques et chimiques variées. Nous invitons maintenant les entreprises à travailler avec nous pour étudier les avantages potentiels de ces amidons, notamment pour la mouture, la fabrication de pâtes et la panification".
L'amidon est le principal glucide alimentaire présent dans les aliments consommés dans le monde entier et consiste en de minuscules granules semi-cristallins formés de chaînes de sucres simples. Dans les céréales, les granules d'amidon se forment dans la partie endosperme de la graine.
En tant que matière première, l'amidon est utilisé dans les papiers peints, les textiles, les matériaux de construction, les produits pharmaceutiques, les colles et les épaississants.
Le blé et les céréales apparentées représentent plus d'un tiers de l'amidon utilisé par l'industrie européenne. La composition et la morphologie des granules de l'amidon de pomme de terre et de maïs sont différentes de celles des Triticeae.
Au fil des ans, l'industrie a investi dans des méthodes de récupération pour résoudre le problème des mélanges de gros granules de type A et de petits granules de type B, y compris l'utilisation de filtrations multiples pour récupérer les granules perdus au cours de la transformation. La suppression de ces étapes de traitement permettra de réduire les coûts et d'améliorer les performances du produit.
Les futures lignes d'enquête porteront sur la manière dont la taille des granules affecte la digestibilité de l'amidon, la qualité de la cuisson, la valeur nutritionnelle et l'impact des amidons alimentaires sur la santé humaine.
L'amidon utilisé dans l'industrie est souvent modifié à l'aide de méthodes physiques et chimiques afin d'obtenir les propriétés spécifiques requises pour chaque utilisation finale. Le fait de disposer de moyens de modifier l'amidon dans les plantes peut permettre d'éviter ces processus de modification coûteux et souvent peu respectueux de l'environnement.
Outre les avantages industriels, le fait de savoir comment les granules d'amidon sont initiés de manière différentielle ouvre la voie à une meilleure compréhension du rôle de l'amidon dans l'alimentation et la santé humaines.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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