Shibazuke est un cornichon japonais traditionnel produit par le processus de fermentation à l'aide de bactéries lactiques (LAB). Les LAB, qui sont généralement présentes dans les légumes, provoquent la fermentation spontanée des légumes, ce qui donne aux cornichons leur saveur acide caractéristique. Bien que les LAB soient bénéfiques, d'autres espèces de bactéries et de microbes qui peuvent être présentes dans la source alimentaire peuvent affecter la qualité et la sécurité des aliments. Les progrès dans les domaines de la technologie alimentaire et de la nutrition ont permis la fermentation à grande échelle de cornichons via des fermenteurs industriels, où les conditions qui affectent la fermentation comme la température, les niveaux d'acide pH et la teneur en sel sont étroitement surveillées.
Le rôle important de populations microbiennes spécifiques dans la fermentation spontanée et leurs interactions qui influencent la qualité globale des produits fermentés ont été largement étudiés. Cependant, les études visant à reproduire la fermentation spontanée impliquant des matières premières stériles et un microbiote construit artificiellement sont limitées.
Dans le but de révéler les changements complexes de succession microbienne dans les populations microbiennes au cours de la fermentation spontanée et ses effets sur les produits finaux, le professeur associé Takuji Yamada de l'École des sciences de la vie et de la technologie de l'Institut de technologie de Tokyo, au Japon, et le Dr Kazunori Sawada de la Division de l'innovation de Gurunavi, Inc., au Japon, ont mené une nouvelle étude utilisant des produits industriels Shibazuke. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans le Spectre de la microbiologie journal.
Partageant l'inspiration et la justification derrière le présent travail de recherche, l'équipe Yamada déclare : « L'étude des changements dans les populations microbiennes au cours du processus de fermentation de l'aubergine et la compréhension de la dynamique entre elles peuvent fournir des informations cruciales. De plus, les facteurs importants et les mécanismes sous-jacents qui influencent la composition des métabolites dans Shibazuke peut être révélé. »
Les chercheurs ont d’abord effectué une analyse du microbiote des produits commerciaux. Shibazuke échantillons, en utilisant la technique de séquençage génétique de l'ARNr 16S pour étudier les caractéristiques de la population microbienne. Ils ont observé deux modèles différents de succession microbienne dans Shibazuke échantillons. L'un, où les populations de LAB ont été remplacées par des bactéries aérobies alors que l'autre modèle a révélé la dominance des LAB jusqu'à la fin de la fermentation. La découverte de deux modèles distincts de succession microbienne a motivé les chercheurs à modéliser la production de Shibazuke en utilisant une approche de recherche innovante.
Par la suite, ils ont inoculé du jus d'aubergine stérilisé par filtration avec un microbiote artificiellement construit contenant six espèces de bactéries qui ont été observées au cours de la phase précoce de Shibazuke production. L'analyse du microbiote de la fermentation du jus d'aubergine a indiqué un modèle de succession microbienne unique avec une dominance LAB, marquée par la croissance biaisée de Lactiplantibacillus plantarum bactéries tout au long du processus de fermentation.
En outre, les chercheurs ont mené une analyse de corrélation pour étudier l’étendue des similitudes entre Shibazuke production et fermentation du jus d'aubergine. Les profils de fermentation de l'oxygène dissous et du pH étaient corrélés aux populations microbiennes pendant la fermentation et se sont révélés similaires dans les deux méthodes. De plus, ils ont identifié L.plantarum être impliqué dans la production d'acide lactique, d'alanine et d'acide glutamique pendant Shibazuke production et fermentation d'aubergines.
Le modèle innovant de fermentation du jus d'aubergine que nous avons développé peut être facilement étendu à d'autres processus de fermentation spontanée. De plus, il peut révéler le rôle d'un microbiote initial spécifique sur la fermentation et ses produits finaux.
Takuji Yamada, professeur associé, École des sciences de la vie et de la technologie, Institut de technologie de Tokyo
Cette étude peut aider au développement de superaliments qui ont des profils nutritionnels améliorés et de produits probiotiques avec de bonnes bactéries comme L. plantarum.
