La première base de données complète sur les métagénomes alimentaires a été développée par le projet MASTER, financé par l'UE. L'article scientifique associé «Diversité microbienne inexplorée à partir de 2 500 métagénomes alimentaires et liens avec le microbiome humain » a été publié hier, jeudi 29 août, dans la prestigieuse revue Cell.
La ressource curatedFoodMetagenomicData (cFMD) est une base de données historique de métagénomes (terme collectif désignant l'ensemble du matériel génomique de tous les micro-organismes présents dans un environnement) provenant des aliments qui permettra aux technologies de séquençage de l'ADN de fonctionner à leur potentiel maximal, aidant les chercheurs à relever les défis mondiaux, comme le gaspillage alimentaire et la résistance aux antimicrobiens, tout en augmentant la sécurité alimentaire.
Les microbes alimentaires peuvent avoir un impact positif sur la production alimentaire, par exemple par la fermentation des aliments, ou un impact négatif, par exemple en provoquant la détérioration ou en provoquant des maladies d'origine alimentaire. Jusqu'à récemment, l'analyse de ces microbes s'appuyait largement sur des approches traditionnelles nécessitant la croissance de ces micro-organismes sur gélose dans des boîtes de Petri, avec des géloses différentes utilisées pour différents micro-organismes. L'application de méthodes basées sur le séquençage de l'ADN à haut débit a le potentiel de transformer les tests alimentaires car elle permet de tester rapidement et simultanément tous les micro-organismes en parallèle, y compris ceux qui sont difficiles à cultiver.
La mise à disposition de cette nouvelle base de données a été facilitée par les tests ADN réalisés sur des milliers d'échantillons collectés dans les usines de transformation alimentaire européennes. L'existence de cette nouvelle base de données signifie qu'à l'avenir, les données générées par l'analyse des échantillons alimentaires basée sur le séquençage de l'ADN pourront être analysées rapidement et avec précision pour identifier et contrôler rapidement les micro-organismes indésirables, tout en améliorant les propriétés bénéfiques pour la santé des aliments qui contiennent des microbes souhaitables.
La base de données cFMD représente une avancée majeure pour la recherche sur le microbiome, car elle a permis d'ajouter 1 950 échantillons alimentaires à la bibliothèque mondiale existante, portant la sélection d'échantillons à 2 500. En tant que ressource en libre accès, elle facilite l'application à grande échelle de cette technologie dans le monde entier par les universitaires et l'industrie.
Projet MASTER
MASTER signifie Microbiome Applications for Sustainable food systems through Technologies and EnteRprise (Applications du microbiome pour des systèmes alimentaires durables par le biais des technologies et de l'entreprise). Il s'agit d'un projet financé par l'Union européenne Horizon 2020 et comptant 30 partenaires, qui a démarré en janvier 2019 pour cartographier les microbiomes dans une gamme d'environnements alimentaires et non alimentaires à l'aide de technologies de séquençage pionnières. L'étude a été menée par des équipes de l'Université de Trente et de l'Université de Naples Federico II (Italie), de Teagasc (Irlande), du Conseil national espagnol de la recherche et de l'Université de León (Espagne), de MATIS (Islande) et de FFoQSI (Autriche), avec de nombreux autres contributeurs.
Le coordinateur du projet MASTER, le professeur Paul Cotter, est responsable des biosciences alimentaires à Teagasc (l'Autorité irlandaise de développement de l'agriculture et de l'alimentation) et chercheur principal à APC Microbiome Ireland et VistaMilk, les principaux centres de recherche de la Science Foundation Ireland (SFI) au monde.
La cFMD est une vaste base de données métagénomiques sur les aliments, représentant 15 catégories d'aliments provenant de 52 pays. La cFMD contient des données relatives à 3 600 espèces microbiennes différentes, dont 290 sont des espèces nouvelles. Elle est disponible gratuitement et peut être largement utilisée pour les études sur le microbiome et les applications dans les industries alimentaires. Par exemple, l'étude du mouvement des microbes le long de la chaîne alimentaire, l'étude de la propagation des gènes de résistance aux antimicrobiens, la détection des microbes indésirables et l'étude de la transmission des microbes aux humains. La disponibilité de la cFMD représente une étape majeure vers un avenir où le séquençage métagénomique pourrait remplacer la microbiologie classique en tant qu'outil de suivi des microbes de la chaîne alimentaire plus précis et plus rapide.
Professeur Paul Cotter, responsable des biosciences alimentaires à Teagasc
Le professeur Danilo Ercolini du département des sciences agricoles de l'université Federico II de Naples a déclaré : « La disponibilité d'un ensemble de données aussi vaste, comprenant des métagénomes alimentaires et des génomes de microbes alimentaires, va représenter une ressource incroyablement importante pour de nombreux scientifiques de l'alimentation, afin d'exploiter davantage la présence et le rôle des microbes dans les aliments et les installations de transformation des aliments, dans le but final d'améliorer la qualité, la sécurité et la durabilité des aliments. » Le professeur Edoardo Pasolli du même institut ajoute : « Cette ressource servira de base au développement de bases de données métagénomiques alimentaires encore plus complètes, qui pourront être intégrées à certains types d'aliments et à certaines zones géographiques qui sont encore sous-représentées. »
Le professeur Nicola Segata de l'Université de Trente ajoute : « Cette ressource est également essentielle pour comprendre comment le microbiome alimentaire pourrait avoir un impact sur la santé humaine, car certains des microbes que nous mangeons pourraient devenir des membres stables de notre propre microbiome. Nous avons découvert que les espèces microbiennes associées à l'alimentation composent environ 3 % du microbiome intestinal des adultes, ce qui suggère que certains de nos microbes intestinaux peuvent être acquis directement à partir de la nourriture, ou que, historiquement, les populations humaines ont obtenu ces microbes à partir de la nourriture, puis ces microbes se sont adaptés pour faire partie du microbiome humain. L'alimentation est donc cruciale pour notre santé, également pour les microbes qu'elle fournit à notre propre microbiome. »
