Une récente Rapports scientifiques Une étude étudie l’effet antibactérien de la protéine nisine exprimée dans les carottes.
Étude: Évaluation des propriétés antibactériennes du peptide nisine exprimé dans la carotte. Crédit d’image : nblx/shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
La détérioration des aliments est due à une contamination microbienne, au cours de laquelle ces produits alimentaires subissent des modifications de leur valeur nutritionnelle, de leur goût, de leur texture et de leur couleur en raison de la synthèse de multiples enzymes et produits chimiques par les micro-organismes. Par conséquent, la croissance microbienne indésirable dans les aliments affecte négativement la santé humaine et l’économie nationale.
Généralement, pour retarder ou prévenir la détérioration des aliments, des conservateurs sont ajoutés. Un conservateur peut être une substance synthétique ou naturelle ajoutée aux aliments et aux médicaments pour empêcher la croissance microbienne pendant le stockage.
Certains conservateurs couramment utilisés dans l’industrie alimentaire comprennent les nitrites, les sorbates, les benzoates et les sulfites. Il est important de noter que des études antérieures ont montré que certains conservateurs chimiques, tels que les nitrites et le dioxyde de soufre, ont des effets nocifs sur l’homme. Il est donc impératif de comprendre les effets secondaires des additifs chimiques.
La plupart des conservateurs chimiques endommagent le foie, car ces produits chimiques exercent une pression sur le foie pour qu’il soit éliminé du corps. En revanche, les conservateurs naturels ou « verts » dérivés de sources microbiennes, animales ou végétales ont des effets secondaires limités.
De nombreuses bactéries, notamment les bactéries lactiques, produisent des peptides dotés de propriétés antimicrobiennes. La nisine est l’un des meilleurs lantibiotiques produits par plusieurs Lactocoque lactis souches et est utilisé dans de nombreux pays comme conservateur alimentaire.
Des gènes codant pour des peptides antimicrobiens ont été introduits dans les plantes, conduisant à une résistance supérieure aux agents pathogènes microbiens. Bien que des gènes antimicrobiens, tels que la cécropine B, aient été introduits dans le riz par le passé, la protéine nisine n’a pas encore été incorporée dans les plantes.
À propos de l’étude
La présente étude a étudié la production de protéine nisine dans les plants de carottes transgéniques. La plante carotte a été sélectionnée dans cette étude car elle est directement utilisée dans divers aliments préparés. Cette étude émet l’hypothèse que la nisine exprimée dans la carotte transgénique pourrait servir de conservateur alimentaire et réduire positivement l’application de conservateurs artificiels nocifs dans les produits alimentaires.
La séquence du gène nisine de Lactocoque lactis a été obtenu sur le site Web du Centre national d’information sur la biotechnologie (NCBI). L’activité du gène pour la production optimale de nisine a été évaluée.
De plus, le gène de la nisine a été cloné dans le plasmide pBI121 entre le BamSALUT et Sacje sites de restriction. Une séquence signal KDEL a également été ajoutée à l’extrémité du gène.
Pour l’amplification, le pBI121 recombinant a été transformé en E. coli (Dh5α) souche. Le plasmide a ensuite été transfecté dans Agrobactérie pour transformation en plante. Les explants de carottes ont été immergés dans le liquide d’inoculum contenant le Agrobactérie contenant le gène de la nisine et, finalement, une plante de carotte transgénique a été produite.
Pour optimiser la transformation génétique dans le plant de carotte, la concentration d’inoculum contenant Agrobactérie, les antibiotiques céfotaxime et kanamycine ont été optimisés. Il s’agit d’une étape extrêmement importante car les plantes non transgéniques peuvent pousser à une concentration moins qu’optimale.
Un test de transcription inverse par réaction en chaîne par polymérase (RT-PCR) a été réalisé, ainsi que d’autres tests, pour confirmer l’incorporation réussie du gène de la nisine via Agrobactérie dans le plant de carotte.
Résultats de l’étude
La RT-PCR a confirmé l’expression du gène de la nisine dans la plante de carotte transgénique et a ensuite été validée par transfert de points d’ADN et test immuno-enzymatique (ELISA). La protéine foliaire a été extraite de plantes transgéniques et non transgéniques pour évaluer les propriétés antibactériennes de la nisine.
Le test Agar Overlay a été utilisé pour déterminer les propriétés antibactériennes de la nisine. À cette fin, la nisine a pu inhiber les bactéries à Gram positif Staphylococcus aureus et bactérie Gram négatif Escherichia coli. Notamment, chez la plante témoin ou non transgénique, aucune inhibition antibactérienne n’a été observée.
Conformément aux rapports précédents, la présente étude a indiqué qu’une augmentation de la concentration de l’extrait améliore l’activité antibactérienne. La stabilité de la protéine nisine extraite de la plante transgénique de carotte a été évaluée, ainsi que son activité antibactérienne dans le jus de pêche et d’orange.
Dans ces expériences, il a été constaté que la nisine contrôle la croissance bactérienne jusqu’à 106 unités formant colonies (UFC)/ml. Cette découverte implique que la protéine nisine extraite de la feuille de carotte transgénique pourrait rester stable dans les jus et contrôler la croissance bactérienne, suggérant ainsi que la nisine peut potentiellement être utilisée comme conservateur naturel pour les jus de fruits.
La stabilité génétique des plants de carottes transgéniques a été évaluée. Dans ce contexte, des amorces de répétition de séquence simple (ISSR) ont été utilisées, ce qui a indiqué une grande stabilité génétique entre la plante mère et la plante régénérée par l’embryogenèse somatique dans la plante de carotte.
Conclusions
La présente étude fournit des preuves démontrant le potentiel de la protéine nisine en tant que conservateur naturel dans les aliments. Les résultats expérimentaux indiquent que cette protéine recombinante peut inhiber efficacement les agents pathogènes microbiens présents dans les jus sans en altérer le goût ou la couleur.
