Étude des microbiomes des levains pour améliorer la qualité et la sécurité du pain

Une subvention de l'USDA pour financer des recherches qui pourraient bénéficier aux personnes atteintes de la maladie cœliaque

06.12.2023
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Les personnes atteintes de la maladie cœliaque, ou intolérance au gluten alimentaire, pourraient bientôt avoir plus d'options alimentaires, grâce à une source improbable : le pain au levain. Le pain au levain contient moins de gluten que les autres pains, ce qui le rend plus tolérable pour les personnes sensibles au gluten. Des chercheurs de l'université de Penn State et de l'université d'État du Colorado étudient actuellement si les bactéries présentes dans le levain nécessaire à la fabrication du pain au levain pourraient contribuer à réduire le gluten dans d'autres produits de boulangerie.

Jillian Wesner/Penn State

Maya Tanikawa-Brown, à gauche, boursière du Penn State Summer Research Opportunities Program, et Ashley Ohstrom, étudiante diplômée en sciences alimentaires, examinent des fermentations de levain. Elles évaluent l'activité des cultures de levain en observant la levée de la pâte et la formation de bulles. Chacun de ces levains comprend un éventail diversifié d'espèces de champignons et de bactéries, contribuant au développement de caractéristiques distinctives de la pâte, telles que l'apparence et l'odeur, et finalement à la création d'un pain au levain unique.

Le gluten est une protéine naturellement présente dans les céréales telles que le blé, l'orge et le seigle, qui peut déclencher une réaction immunitaire chez les personnes souffrant d'intolérance au gluten et de maladie cœliaque. Les intolérances au gluten, caractérisées par des symptômes gastro-intestinaux indésirables lors de la consommation de produits alimentaires contenant du gluten, toucheraient environ 7 % de la population américaine, selon les National Institutes of Health. Sur ce nombre, 1 % souffre de la maladie cœliaque. L'incidence de la maladie cœliaque a augmenté de 7,5 % par an au cours des dernières décennies, ce qui reflète l'augmentation constante de la prévalence de toutes les maladies auto-immunes dans le monde.

Grâce à une subvention de 500 000 dollars du ministère américain de l'agriculture, les chercheurs Josephine Wee, professeur adjoint de sciences alimentaires à l'université de Penn State, et Charlene Van Buiten, professeur adjoint de sciences alimentaires et de nutrition humaine à l'université d'État du Colorado, étudieront non seulement si les microbiomes des levains peuvent détoxifier le gluten dans les produits de boulangerie, les rendant ainsi inoffensifs pour les personnes atteintes de la maladie cœliaque, mais aussi s'ils peuvent être sélectionnés et manipulés afin d'améliorer la qualité et la sécurité des pains.

La pâte à pain conventionnelle utilise de la levure de boulangerie à la place de la levure et des bactéries naturellement présentes - c'est ce que l'on appelle la fermentation au levain, a expliqué M. Wee. Le pain au levain est fabriqué par la fermentation de la pâte avec des Lactobacillaceae sauvages et de la levure. Le pain au levain est levé avec des "cultures de démarrage", ou des communautés de bactéries et de levures naturelles qui sont portionnées et maintenues à travers une série de passages à température ambiante. Ces communautés sont collectivement connues sous le nom de microbiome du levain.

"Une étude portant sur 500 levains collectés dans le monde entier a montré qu'il n'y a pas deux levains identiques et que l'on sait actuellement peu de choses sur la capacité des microbiomes du levain", a déclaré M. Wee. Les résultats de ce travail utiliseront les microbiomes d'aliments entiers pour développer des technologies de fermentation qui répondront à la prochaine génération de demandes des consommateurs pour des produits de haute qualité "clean label" avec une immunogénicité réduite du gluten.

L'immunogénicité est la capacité des cellules ou des tissus à provoquer une réponse immunitaire indésirable. L'expression "clean label" signifie que l'on fabrique un produit en utilisant le moins d'ingrédients possible et que l'on s'assure que ces ingrédients sont des éléments que les consommateurs reconnaissent et considèrent comme sains, ou moins transformés, c'est-à-dire des ingrédients qu'ils pourraient utiliser à la maison.

Selon Custom Markets Insights, la production mondiale de pain dépasse les 100 millions de tonnes par an, pour une valeur de 201 milliards de dollars. Cependant, le pain est également un facteur important de gaspillage alimentaire en raison de la détérioration, de la surproduction et de l'évolution des préférences des consommateurs, a souligné Mme Wee. Elle ajoute que les pratiques actuelles de fabrication du pain ne permettent pas de répondre à la demande, ce qui nécessite des approches innovantes pour améliorer la qualité et réduire les déchets.

"Grâce à son expertise combinée en microbiologie alimentaire et en biochimie nutritionnelle, notre équipe souhaite caractériser la relation entre le microbiome du levain, la qualité du pain et l'immunogénicité du gluten", a déclaré Mme Wee. "Nous espérons que les résultats de cette recherche influenceront les résultats fonctionnels de la qualité et de la sécurité du pain.

Van Buiten est une ancienne élève de Penn State, qui a obtenu un doctorat en sciences alimentaires en 2017.

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