La génomique est une discipline en plein essor. Ce nouveau domaine scientifique analyse et compare simultanément un génome complet (autrement dit, le matériel génétique d’un organisme) ou un grand nombre de gènes appartenant à un organisme. Lorsque les médias se sont fait l’écho du succès du projet de séquençage du génome humain, tout le monde a pris conscience que la génomique serait à l’origine d’importants progrès médicaux. Aujourd’hui, la génomique intervient également dans la production et la transformation des produits alimentaires. Les micro-organismes occupent une place importante dans notre alimentation. Grâce à des méthodes auxquelles il était impossible d’avoir recours auparavant, la génomique microbienne peut nous aider à comprendre quelle est l’action des micro-organismes, comment ils agissent et comment ils peuvent être manipulés à notre avantage. À l’avenir, les produits alimentaires bénéficieront de méthodes de traitement plus efficaces et moins coûteuses, d’une meilleure qualité, d’une plus grande fraîcheur et d’une durée de conservation prolongée.
La demande des consommateurs pour des produits alimentaires frais, savoureux et prêts à consommer, comme les plats cuisinés réfrigérés, est en rapide augmentation. Des méthodes de conservation douces, ainsi que de nouvelles technologies de conservation non thermiques, sont donc de plus en plus nécessaires. Cependant, la recherche traditionnelle dans le domaine de la microbiologie alimentaire est principalement limitée par le fait que l’effet des stratégies de conservation sur les micro-organismes de contamination ne peut être déterminé qu’après plusieurs jours et moyennant une opération distincte pour chaque organisme. Cette approche classique demande beaucoup de temps car elle consiste à dénombrer les colonies de micro-organismes survivants sur des plaques.
De ce fait, il est important d’acquérir des connaissances plus approfondies et de mettre au point de meilleures méthodes, afin de pouvoir déterminer rapidement et de manière fiable les conditions de traitement les plus favorables et de parvenir à une meilleure compréhension de leur efficacité.
La génomique microbienne dans la production et la transformation des produits alimentaires
Les technologies génomiques offrent une alternative nouvelle à l’approche classique. Elles permettent d’identifier rapidement les micro-organismes présents dans un produit (cru) et pourraient permettre de mesurer directement la réponse totale des micro-organismes de contamination visés aux méthodes de conservation appliquées. Grâce à l’utilisation de cette nouvelle approche, connue sous le nom de génomique microbienne appliquée, il devrait être un jour possible de mesurer toutes les réponses voulues en une seule opération. Les outils utilisés sont de petites puces contenant les informations relatives à des milliers de gènes appartenant aux micro-organismes de contamination. Ces informations sont disposées et fixées sur un support solide (par exemple, une lame de verre) selon un réseau de forme régulière. Ces « micro réseaux » pourraient, à long terme, permettre de prévoir le résultat d’un traitement de conservation et, si nécessaire, de définir des mesures de conservation supplémentaires. Le contrôle des traitements serait ainsi amélioré de manière significative et la quantité d’énergie nécessaire aux traitements de conservation serait réduite. L’utilisation de cette technologie devrait se traduire par une amélioration des propriétés sensorielles des aliments, par des économies d’énergie substantielles (grâce à des conditions de traitement adaptées) et par une réduction des pertes de produits.
Un exemple : Campylobacter jejuni
Campylobacter jejuni est un agent pathogène redoutable. Il s’agit de l’une des bactéries les plus « efficaces » au monde pour provoquer des intoxications alimentaires et qui est probablement à l’origine de deux fois plus de cas d’intoxication que les salmonelles. Jusqu’à une date récente, les études scientifiques visant à découvrir les raisons de la virulence de cette bactérie étaient relativement peu nombreuses, mais des travaux réalisés au Royaume-Uni commencent à lever le voile sur ce problème. C. jejuni possèderait 1 700 gènes. Les chercheurs font appel à la génomique pour explorer l’activité de chaque gène et découvrir les différentes protéines produites par cet organisme lorsqu’il est confronté à diverses agressions environnementales. C. jejuni tient ses facultés d’adaptation d’une série de gènes régulateurs performants qui lui permettent de modifier rapidement son métabolisme en fonction de son environnement, selon qu’il se trouve, par exemple, dans un poulet cru contaminé ou dans un intestin humain. Grâce à la génomique microbienne, il est facile d’analyser un échantillon de produit alimentaire pour détecter la présence de ces gènes, qui indique une contamination par C. jejuni. Ce test est nettement plus rapide que les techniques conventionnelles et pourrait permettre de recourir à des méthodes de stérilisation moins préjudiciables pour les produits alimentaires.
D’autres applications
Les applications de la génomique microbienne ne se limitent pas aux technologies de conservation. En principe, tous les procédés concernant les (micro-) organismes relèvent de ce concept.
La génomique des microbes alimentaires génère des connaissances précieuses qui peuvent être utilisées en ingénierie métabolique, pour améliorer les usines cellulaires et pour mettre au point de nouvelles méthodes de conservation. En outre, la génomique facilitera l’étude des pré biotiques et des pro biotiques, la description des réponses au stress, l’étude de l’écologie microbienne et, ce qui n’est pas négligeable, la mise au point de procédures d’évaluation des risques. La technologie génomique peut même être appliquée à la traçabilité des produits du producteur au consommateur.
Pour en savoir plus
FOOD TODAY 04/2005
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