Les fabricants de produits alimentaires ajoutent souvent des conservateurs aux produits alimentaires pour les conserver au frais. L’objectif principal de ces conservateurs est de tuer les microbes qui pourraient se décomposer et gâcher les aliments. Les additifs courants comme le sucre, le sel, le vinaigre et l’alcool sont utilisés comme conservateurs depuis des siècles, mais les étiquettes des aliments modernes révèlent désormais des ingrédients moins familiers tels que le benzoate de sodium, le propionate de calcium et le sorbate de potassium.
Les bactéries produisent des produits chimiques appelés bactériocines pour tuer leurs concurrents microbiens. Ces produits chimiques peuvent servir de conservateurs naturels en tuant les agents pathogènes potentiellement dangereux présents dans les aliments. Les lanthipeptides, une classe de bactériocines dotées de propriétés antimicrobiennes particulièrement puissantes, sont largement utilisés par l’industrie alimentaire et sont désormais connus sous le nom de « lantibiotiques » (un portemanteau scientifique de lanthipeptide et d’antibiotiques).
Malgré leur utilisation répandue, on sait peu de choses sur la façon dont ces lantibiotiques affectent les microbiomes intestinaux des personnes qui les consomment dans les aliments. Les microbes dans l’intestin vivent dans un équilibre délicat, et les bactéries commensales apportent des avantages importants à l’organisme en dégradant les nutriments, en produisant des métabolites et, surtout, en protégeant contre les agents pathogènes. Si trop de commensaux sont tués sans discernement par des conservateurs alimentaires antimicrobiens, des bactéries pathogènes opportunistes pourraient prendre leur place et faire des ravages, un résultat qui ne vaut pas mieux que de manger des aliments contaminés en premier lieu.
Effets sur les bonnes et les mauvaises bactéries
Une nouvelle étude publiée dans ACS Chimie Biologie par des scientifiques de l’Université de Chicago ont découvert que l’une des classes de lantibiotiques les plus courantes a des effets puissants à la fois contre les agents pathogènes et contre les bactéries intestinales commensales qui nous maintiennent en bonne santé.
La nisine est un lantibiotique populaire utilisé dans tout, de la bière et des saucisses au fromage et aux trempettes. Il est produit par des bactéries qui vivent dans les glandes mammaires des vaches, mais les microbes présents dans l’intestin humain produisent également des lantibiotiques similaires. Zhenrun « Jerry » Zhang, PhD, chercheur postdoctoral dans le laboratoire d’Eric Pamer, MD, professeur de médecine Donald F. Steiner et directeur de l’Institut de la famille Duchossois à UChicago, a voulu étudier l’impact de ces lantibiotiques produits naturellement sur bactéries intestinales commensales.
La nisine est, par essence, un antibiotique ajouté à notre alimentation depuis longtemps, mais son impact potentiel sur nos microbes intestinaux n’est pas bien étudié. Même si cela pourrait être très efficace pour prévenir la contamination des aliments, cela pourrait également avoir un impact plus important sur nos microbes intestinaux humains. »
Zhenrun « Jerry » Zhang, PhD, chercheur postdoctoral
Lui et ses collègues ont exploité une base de données publique sur les génomes des bactéries intestinales humaines et ont identifié des gènes permettant de produire six lantibiotiques différents dérivés de l’intestin qui ressemblent beaucoup à la nisine, dont quatre nouveaux. Ensuite, en collaboration avec Wilfred A. van der Donk, PhD, titulaire de la chaire Richard E. Heckert en chimie à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign, ils ont produit des versions de ces lantibiotiques pour tester leurs effets sur les agents pathogènes et les bactéries intestinales commensales. Les chercheurs ont découvert que même si les différents lantibiotiques avaient des effets variables, ils tuaient aussi bien les agents pathogènes que les bactéries commensales.
« Cette étude est l’une des premières à montrer que les commensaux intestinaux sont sensibles aux lantibiotiques et sont parfois plus sensibles que les agents pathogènes », a déclaré Zhang. « Avec les niveaux de lantibiotiques actuellement présents dans les aliments, il est très probable qu’ils puissent également avoir un impact sur notre santé intestinale. »
Exploiter le pouvoir des lantibiotiques
Zhang et son équipe ont également étudié la structure des peptides présents dans les lantibiotiques pour mieux comprendre leur activité, dans le but d’apprendre à utiliser leurs propriétés antimicrobiennes pour de bon. Par exemple, dans une autre étude, le laboratoire Pamer a montré qu’un consortium de quatre microbes, dont un qui produit des lantibiotiques, contribue à protéger les souris contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. Entérocoque infections. Ils étudient également la prévalence des gènes résistants aux antibiotiques dans différentes populations afin de mieux comprendre comment ces bactéries peuvent coloniser l’intestin dans différentes conditions et régimes alimentaires.
« Il semble que les lantibiotiques et les bactéries productrices de lantibiotiques ne soient pas toujours bons pour la santé, c’est pourquoi nous recherchons des moyens de contrer la mauvaise influence potentielle tout en tirant parti de leurs propriétés antimicrobiennes plus bénéfiques », a déclaré Zhang.
