Que contient le microbiome des aliments que nous mangeons ?
Les microbes font partie des aliments que nous mangeons et peuvent influencer notre propre microbiome, mais nous savons très peu de choses sur les microbes présents dans nos aliments. Aujourd'hui, des chercheurs ont développé une base de données du "microbiome alimentaire" en séquençant les métagénomes de 2 533 aliments différents. Ils ont identifié 10 899 microbes associés à l'alimentation, dont la moitié étaient des espèces inconnues auparavant, et ont montré que les microbes associés à l'alimentation représentent en moyenne environ 3 % du microbiome intestinal de l'adulte et 56 % de celui du nourrisson. L'étude a été publiée le 29 août dans la revue Cell, et la base de données est disponible en libre accès.
Parmi les échantillons, plusieurs ont été prélevés dans des installations de fabrication de fromage
Teagasc
"Il s'agit de la plus grande étude sur les microbes présents dans les aliments", déclare Nicola Segata (@nsegata), coauteur principal et microbiologiste informatique de l'université de Trente et de l'Institut européen d'oncologie de Milan. "Nous pouvons maintenant commencer à utiliser cette référence pour mieux comprendre comment la qualité, la conservation, la sécurité et d'autres caractéristiques des aliments sont liées aux microbes qu'ils contiennent."
Traditionnellement, les microbes présents dans les aliments ont été étudiés en les cultivant un par un en laboratoire, mais ce processus est lent et prend du temps, et tous les microbes ne sont pas faciles à cultiver. Pour caractériser le microbiome alimentaire de manière plus complète et plus efficace, les chercheurs ont eu recours à la métagénomique, un outil moléculaire qui leur a permis de séquencer simultanément tout le matériel génétique de chaque échantillon alimentaire. La métagénomique est souvent utilisée pour caractériser le microbiome humain ou analyser des échantillons environnementaux, mais elle n'avait pas encore été utilisée pour étudier les aliments à grande échelle.
"Les microbiologistes alimentaires étudient les aliments et effectuent des tests de sécurité alimentaire depuis plus de cent ans, mais nous avons sous-utilisé les technologies modernes de séquençage de l'ADN", explique le coauteur principal et microbiologiste Paul Cotter (@pauldcotter) de Teagasc, APC Microbiome Ireland et VistaMilk Ireland. "C'est le point de départ d'une nouvelle vague d'études dans ce domaine où nous utilisons pleinement la technologie moléculaire disponible."
Au total, l'équipe a analysé 2 533 métagénomes associés à des aliments provenant de 50 pays, dont 1 950 métagénomes nouvellement séquencés. Ces métagénomes provenaient de divers types d'aliments, dont 65 % de sources laitières, 17 % de boissons fermentées et 5 % de viandes fermentées.
Ces métagénomes comprennent le matériel génétique de 10 899 microbes associés aux aliments, répartis en 1 036 espèces bactériennes et 108 espèces fongiques. Les aliments similaires ont tendance à abriter des types de microbes similaires - par exemple, les communautés microbiennes des différentes boissons fermentées étaient plus similaires les unes aux autres que les microbes des viandes fermentées - mais il y avait plus de variations entre les produits laitiers, probablement en raison du plus grand nombre de produits laitiers étudiés.
Bien que les chercheurs n'aient pas identifié beaucoup de bactéries ouvertement pathogènes dans les échantillons d'aliments, ils ont identifié certains microbes qui pourraient être moins souhaitables en raison de leur impact sur la saveur ou la conservation des aliments. Le fait de savoir quels microbes ont leur place dans les différents types d'aliments pourrait aider les producteurs, qu'ils soient industriels ou à petite échelle, à fabriquer des produits plus cohérents et plus souhaitables. Cela pourrait également aider les autorités de réglementation alimentaire à définir quels microbes doivent ou ne doivent pas se trouver dans certains types d'aliments et à authentifier l'identité et l'origine des aliments "locaux".
"Ce qui est frappant, c'est que certains microbes sont présents et remplissent des fonctions similaires même dans des aliments très différents, et en même temps, nous avons montré que les aliments dans chaque installation ou ferme locale ont des caractéristiques uniques", déclare Segata. "C'est important parce que cela pourrait améliorer l'idée de la spécificité et de la qualité des aliments locaux, et nous pourrions même utiliser la métagénomique pour authentifier les aliments provenant d'une installation ou d'un lieu donné.
La compréhension du microbiome alimentaire pourrait également avoir des implications pour la santé humaine, car certains des microbes que nous mangeons pourraient devenir des membres stables de nos propres microbiomes. Pour examiner les chevauchements entre les microbes associés aux aliments et le microbiome humain, l'équipe a comparé sa nouvelle base de données avec 19 833 métagénomes humains précédemment séquencés. Ils ont montré que les espèces microbiennes associées à l'alimentation représentent environ 3 % du microbiome intestinal des adultes et plus de 50 % du microbiome intestinal des nouveau-nés.
"Cela suggère que certains de nos microbes intestinaux peuvent être acquis directement à partir de l'alimentation, ou qu'historiquement, les populations humaines ont obtenu ces microbes à partir de l'alimentation et que ces microbes se sont ensuite adaptés pour devenir une partie du microbiome humain", explique Segata. "Cela peut sembler un petit pourcentage, mais ces 3 % peuvent être extrêmement importants pour leur fonction dans notre corps. Grâce à cette base de données, nous pouvons commencer à étudier à grande échelle l'impact que les propriétés microbiennes des aliments peuvent avoir sur notre santé."
L'étude est l'un des principaux résultats du consortium MASTER EU, une initiative financée par l'UE qui regroupe 29 partenaires dans 14 pays et qui vise à caractériser la présence et la fonction des microbes tout au long de la chaîne alimentaire.
"À l'avenir, nous souhaitons explorer la diversité de ces microbiomes alimentaires en fonction des aliments, des cultures, des modes de vie et des populations", explique M. Cotter.
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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