Un peptide isolé à partir d'une grenouille du Cerrado prolonge la durée de conservation des fraises
Une étude montre que cette molécule préserve la fermeté du fruit sans altérer sa saveur et qu'elle pourrait être utilisée comme traitement post-récolte.
Cinq minutes. C'est le temps pendant lequel les fraises « Oso Grande » sont restées en contact avec le peptide Ctx(Ile21)-Ha – une molécule isolée à partir d'une grenouille originaire du Cerrado brésilien – lors d'expériences menées au Brésil par des scientifiques du campus de Tupã de l'Université d'État de São Paulo (UNESP). Cela a suffi pour démontrer le potentiel de cette molécule à prolonger la durée de conservation de ce fruit, qui est très périssable.
« Le peptide seul, sans aucun autre composant, a permis de conserver les caractéristiques d’un fruit mûr au bout de cinq jours – ce qui, pour une fraise, représente une longue durée de conservation. Nous ne nous attendions pas à un tel résultat », explique Eduardo Festozo Vicente, qui coordonne le Laboratoire d’équipements multi-utilisateurs de la Faculté d’ingénierie et des sciences de l’UNESP (LEMU-FCE), où l’étude a été menée grâce à un financement de la FAPESP.
Les peptides sont des molécules s’apparentant aux protéines (bien que plus simples et plus petites) qui remplissent diverses fonctions au sein de l’organisme. M. Vicente étudie ce peptide depuis son master, il y a près de vingt ans. Il précise que l’équipe n’a pas encore mené d’études microbiologiques pour comprendre le mécanisme d’action de cette molécule, qui possède des propriétés antimicrobiennes.
Dans un article publié dans la revue *Applied Food Research*, l’équipe s’est concentrée exclusivement sur les paramètres physico-chimiques des fruits traités avec cette molécule. Elle a constaté que les traitements au peptide n’altéraient pas la saveur des fruits et n’affectaient pas de manière significative les composés phénoliques ni la teneur totale en solides solubles. Cela indique que la molécule a préservé la composition chimique des fruits.
« Lorsque les fraises sont conservées au réfrigérateur pendant un certain temps, elles se dégradent naturellement. L’étude montre que le peptide ralentit cette dégradation, prolongeant ainsi relativement la durée de conservation et préservant les caractéristiques physico-chimiques des fraises. L’analyse de l’expérience a montré que les solides solubles, qui sont des sucres hautement dégradables par les micro-organismes, étaient préservés dans les fruits ayant été en contact avec le peptide. La texture était également préservée », a déclaré Vicente à l’Agência FAPESP. « Nous ne pouvons pas encore nous prononcer en termes microbiologiques, car nous n’avons pas réalisé ces tests. Mais l’une des hypothèses que le groupe explore pour ses travaux futurs est qu’il pourrait y avoir eu une réduction du nombre de micro-organismes [compte tenu des propriétés antimicrobiennes du peptide]. »
Pour l’expérience, l’équipe a dissous le peptide dans de l’eau à trois concentrations différentes. Elle a ensuite immergé 300 grammes de fraises dans ces solutions pendant cinq minutes. Un groupe témoin a été constitué, dans lequel les fraises ont été immergées uniquement dans de l’eau. « Ensuite, nous avons laissé sécher les fraises et les avons conservées dans des barquettes en PET désinfectées, recouvertes d’un film plastique, à 5 °C dans un incubateur à contrôle précis de la température. Nous avons ainsi simulé ce que ferait un vendeur de fraises pour les conserver au réfrigérateur. »
Les échantillons ont été conservés dans l’incubateur pendant six jours. Les paramètres physico-chimiques (pH, matières solides solubles, texture et taux de respiration) et les paramètres biochimiques (acide ascorbique, phénols totaux, sucres et activité enzymatique) ont été évalués aux jours 0, 1, 2, 3, 4 et 5. Les expériences ont été menées en trois réplicats, ce qui réduit la variabilité et la marge d’erreur, en collaboration avec la professeure Angela Vacaro de Souza, également de la FCE-UNESP.
Les professeurs Luís Roberto Almeida Gabriel Filho et Camila Pires Cremasco, du département de statistique et de modélisation prédictive de la FCE, ont également collaboré à cette étude.
Vicente explique que le peptide Ctx(Ile21)-Ha a été isolé et extrait en 2006 à partir d’une grenouille originaire du Cerrado brésilien (Boana albopunctata) par le groupe dirigé par la professeure Mariana de Souza Castro à l’Université de Brasília (UnB). « Cette substance fait partie du arsenal de défense de cet amphibien. Comme il respire par la peau, il dispose d’un ensemble de molécules qui constituent un système de défense efficace, car il est en contact direct avec les agents pathogènes présents dans l’environnement. Le Ctx(Ile21)-Ha n’est qu’une des molécules isolées à des fins d’étude. Et elle est très active d’un point de vue antimicrobien. »
Selon lui, le groupe avait initialement prévu d’utiliser ce peptide comme additif zootechnique dans l’alimentation animale afin de remplacer les antibiotiques conventionnels, dont la surutilisation a conduit à une résistance antimicrobienne généralisée. « Le projet initial comportait trois volets principaux : premièrement, étudier le peptide d’un point de vue biophysique, en produisant des analogues plus puissants que la molécule d’origine elle-même ; deuxièmement, tenter de l’appliquer – ou d’appliquer ses analogues – dans l’alimentation animale, notamment chez les ruminants, les vaches laitières [pour traiter la mammite], les poules pondeuses, les poulets de chair et les porcs. Le dernier volet consistait à l’appliquer aux denrées alimentaires, dans le but d’en prolonger la durée de conservation. »
Vicente souligne le soutien apporté par la FAPESP, notamment l’aide obtenue pour se procurer le peptide. « Nous sommes l’un des rares laboratoires au Brésil capables de synthétiser, de purifier et de caractériser ce peptide ainsi que tout autre présentant un intérêt biologique. »
« Nous avons atteint un niveau de pureté supérieur à 95 % lors de la synthèse de la molécule, qui est composée d’acides aminés. Elle peut être ingérée, car elle sera dégradée normalement par l’estomac, puisqu’il s’agit d’un dérivé protéique. Bien sûr, nous en sommes encore à la phase de validation du concept, y compris pour son utilisation en tant qu’additif alimentaire pour animaux. Mais nous savons désormais que ce peptide présente un grand potentiel pour le traitement post-récolte de fruits très périssables, tels que les fraises. »
Prochaines étapes
L’utilisation du Ctx(Ile21)-Ha n’est pas encore réglementée au Brésil. Cependant, Vicente estime que le processus réglementaire ne poserait pas de problème, car d’autres peptides commerciaux sont déjà approuvés et utilisés dans le pays. Le groupe a déjà déposé une demande de brevet pour son utilisation chez les poules pondeuses et en a une autre en instance pour son utilisation chez les ruminants.
« Nous devons encore travailler sur les aspects microbiologiques et réaliser les tests nécessaires ; ce sera certainement la prochaine étape », explique Vicente. « De plus, nous avons pour objectif de produire ce peptide à grande échelle en utilisant des modèles bien établis dans la littérature, tels que la levure. Une autre piste consisterait à créer un film ou un enrobage pour emballer les fruits à peau, car la réglementation actuelle interdit que les fruits consommés sans leur peau soient emballés dans des films comestibles. »
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