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Abstrait

Production d'acide γ-aminobutyrique dans le jus de protéines de lactosérum pendant la fermentation par Lactobacillus plantarum

Fatemeh Zarei, Leila Nateghi, Mohamad Reza Eshaghi, Maryam Ebrahimi Taj Abadi, Nazila Ghorban Hosseini et Maryam Zarei

Les probiotiques sont des micro-organismes appartenant au groupe des bactéries lactiques (LAB) qui améliorent la santé humaine et animale lorsqu'ils sont utilisés en quantités adéquates. Cependant, les probiotiques ne peuvent être efficaces que lorsqu'ils résident dans le tractus gastro-intestinal. L'identification et l'isolement des micro-organismes à partir de ressources naturelles constituent une approche efficace pour trouver des espèces bactériennes ayant des activités fonctionnelles plus poussées que les espèces couramment utilisées. D'une part, en raison de la grande diversité génétique de l'Iran et, d'autre part, de l'importation de probiotiques dans le pays, les souches probiotiques indigènes et leurs applications industrielles doivent être étudiées. En Iran, les LAB ont déjà été extraites de produits laitiers dans l'ouest de l'Iran ; il s'agissait principalement de Lactobacillus (L.) paracasei, L. plantarum et Pediococcus (P.) acidilactici. En général, les LAB aux propriétés probiotiques sont principalement utilisées dans divers aliments fermentés, en particulier les produits laitiers. Sur la base de leur capacité à synthétiser l'acide gamma-aminobutyrique (GABA), le criblage des LAB pourrait ouvrir de nouveaux horizons aux produits laitiers enrichis en GABA. Le GABA est un acide aminé non protéique (AA) dont la formule chimique est C4H9NO2 et dont le poids moléculaire est de 103,12 g mol-1. En 1950, il a été démontré qu'une grande quantité de GABA était libérée par le système nerveux central (SNC) des mammifères (près de 1 mg ml-1). Cet agent est produit par l'activité de la glutamate décarboxylase (GAD) dans les mitochondries via la décarboxylation irréversible du L-glutamate en présence de coenzyme pyridoxal-5'-phosphate. Les fonctions biologiques du GABA comprennent la diminution de la tension artérielle chez l'homme, les effets diurétiques, la régulation du sommeil, l'atténuation de l'insomnie et de la dépression, la suppression de la réponse auto-immune, le traitement des maladies chroniques liées à l'alcool, la réduction du stress et la stimulation des cellules immunitaires. Par conséquent, une grande attention est accordée au GABA en tant qu'agent bioactif fonctionnel ayant des propriétés curatives potentielles dans les aliments et les produits pharmaceutiques. Le GABA naturel a été identifié pour la première fois dans les pommes de terre et trouvé en petites quantités dans plusieurs
Ce travail est en partie présenté à la 10e Conférence internationale sur la génomique et la biologie moléculaire, du 21 au 23 mai 2018, Barcelone, Espagne
Les produits agricoles tels que l'orge, le maïs, les céréales, les fruits et légumes, dont les épinards, le brocoli, les tomates, les pommes et les raisins. Dans les pays développés, le GABA est utilisé comme un AA pour la santé. De plus, il est populaire comme supplément supplémentaire dans divers aliments et médicaments en vente libre utilisés pour de nombreux symptômes tels que les troubles du sommeil et le stress. Relativement, les études sur l'utilisation de suppléments de GABA chez des individus en bonne santé jusqu'à 18 g pendant 4 jours ou 120 mg pendant 12 mois ont montré des résultats positifs. De nos jours, l'utilisation d'aliments fonctionnels contenant du GABA augmente dans le monde entier en raison de leurs bienfaits significatifs pour la santé. La capacité de production de GABA varie selon les différentes souches de LAB. Cependant, quelques facteurs affectent la production de GABA tels que la source de carbone, la concentration en glutamate, le temps de fermentation, la coenzyme pyridoxal 5-phosphate, la température et le pH. Parmi ces facteurs, la concentration en glutamate, le temps de fermentation, la température et le pH sont les facteurs les plus importants chez toutes les espèces bactériennes. Français L'utilisation de produits à forte teneur en LAB pour synthétiser le GABA a créé une nouvelle vision pour la production de produits enrichis en GABA. À la connaissance des auteurs, aucune étude n'a été menée sur le développement de produits fonctionnels utilisant des probiotiques extraits de produits laitiers locaux dans l'ouest de l'Iran. Par conséquent, les principaux objectifs de cette étude étaient d'optimiser les milieux de culture et d'étudier le potentiel de production bactérienne de GABA dans les probiotiques extraits de produits laitiers iraniens en utilisant deux milieux de culture de bouillon De Man, Rogosa et Sharpe (MRS) et de protéines de lactosérum.
Matériels et méthodes : Lactobacillus plantarum a été injecté avec 108 à du jus de protéines de lactosérum contenant du concentré de banane et de fraise ajoutant 250 mM d'acide glutamique. La viabilité, le pH, la production de GABA et l'évaluation sensorielle des traitements ont été évalués pendant 30 jours à 4 et 25° C.
Résultats : Lactobacillus plantarum a le potentiel de produire du GABA dans toutes les boissons de traitement. La plus grande quantité de production de GABA (195,5 ppm), la viabilité bactérienne probiotique (8,01 log10 cfu/ml) et le pH (3,81) ont été observés après 30 jours de stockage dans une boisson au lactosérum contenant du concentré de banane conservée à 25° C. Il s'est avéré que les résultats de l'évaluation sensorielle ont montré que les scores d'acceptation globaux de tous les traitements n'étaient pas significativement différents (p> 0,05).
Conclusion et signification : En résumé, les objectifs de la présente étude étaient d'évaluer la production potentielle de GABA par trois bactéries probiotiques extraites de produits laitiers locaux de l'ouest de l'Iran dans deux milieux de culture de protéines de lactosérum et de bouillon MRS. Des trois souches étudiées, L. plantarum a montré le potentiel le plus élevé de production de GABA (115,24 mg kg-1) dans le bouillon MRS. Pour augmenter la quantité de GABA produite par L.
Ce travail est en partie présenté à la 10e Conférence internationale sur la génomique et la biologie moléculaire, du 21 au 23 mai 2018 à Barcelone, en Espagne
plantarum, les conditions du milieu de culture, notamment le pH (4-6), la température (30-50 °C), la durée (12-72 h) et la concentration en acide glutamique (25-250 mM), ont été optimisées. L. plantarum peut avoir une fonction viable et produire du GABA dans une boisson au lactosérum contenant du concentré de banane et de fraises, sans effets indésirables sur les propriétés sensorielles de la boisson. Les boissons à base de GABA probiotique peuvent être considérées comme une étape positive dans le développement de produits fonctionnels et la promotion de la santé des consommateurs.