Les fabricants de produits alimentaires ajoutent souvent des conservateurs aux aliments pour les conserver au frais. L’un des principaux objectifs de ces conservateurs est de tuer les microbes qui pourraient décomposer les aliments et les gâter. Les additifs courants tels que le sucre, le sel, le vinaigre et l’alcool sont utilisés comme conservateurs depuis des siècles, mais les étiquettes alimentaires modernes incluent désormais également des ingrédients moins connus 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 aux propriétés antimicrobiennes particulièrement puissantes, sont largement utilisés dans l’industrie alimentaire et sont connus sous le nom de « lantibiotiques » (synonyme scientifique du lanthipeptide et des antibiotiques).
Cependant, malgré leur utilisation répandue, on sait peu de choses sur la façon dont ces lantibiotiques affectent le microbiome intestinal des personnes qui les consomment par le biais de leur alimentation. Les microbes présents dans l’intestin vivent dans un équilibre délicat et les bactéries commensales apportent d’importants bienfaits à l’organisme en dégradant les nutriments, en produisant des métabolites et, plus important encore, en protégeant l’organisme des 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 Des scientifiques de l’Université de Chicago ont découvert que l’une des classes de lantibiotiques les plus courantes a des effets puissants contre les agents pathogènes et les bactéries intestinales 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 les effets de ces lantibiotiques produits naturellement sur le commensal. bactéries intestinales.
“La nisine est essentiellement un antibiotique qui est ajouté à notre alimentation depuis longtemps, mais la façon dont elle pourrait affecter nos microbes intestinaux n’est pas bien étudiée”, a déclaré Zhang. « 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. »
Lui et ses collègues ont effectué des recherches dans une base de données publique sur les génomes bactériens de l’intestin humain et ont identifié des gènes pour la production de six lantibiotiques différents dérivés de l’intestin qui ressemblent beaucoup à la nisine, dont quatre nouveaux. Ils ont ensuite créé des versions de ces lantibiotiques 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, 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 différents, ils tuaient de la même manière les agents pathogènes et les bactéries commensales.
“Cette étude est l’une des premières à montrer que la flore intestinale est sensible aux lantibiotiques et parfois plus sensible que les agents pathogènes”, a déclaré Zhang. « Étant donné les niveaux actuels de lantibiotiques dans les aliments, il est très probable qu’ils aient également un impact sur notre santé intestinale. »
Exploitez le pouvoir des lantibiotiques
Zhang et son équipe ont également étudié la structure des peptides présents dans les lantibiotiques pour mieux comprendre leur activité et 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 producteur de lantibiotiques, contribuait à protéger les souris de la résistance aux antibiotiques. Entérocoques 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 apparaît que les lantibiotiques et les bactéries productrices de lantibiotiques ne sont pas toujours bons pour la santé. “Nous recherchons donc des moyens de contrecarrer l’impact négatif potentiel tout en tirant parti de leurs propriétés antimicrobiennes plus bénéfiques”, a déclaré Zhang.
L’étude, « Activité des lantibiotiques de type nisine dérivés de l’intestin contre les agents pathogènes et commensaux de l’intestin humain », a été financée par la GI Research Foundation, le Howard Hughes Medical Institute, les National Institutes of Health (subventions R01AI095706, P01 CA023766, U01 AI124275, et R01 AI042135) et le Duchossois Family Institute à UChicago. Les autres auteurs incluent Chunyu Wu, Ryan Moreira et Darian Dorantes de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign et Téa Pappas, Anitha Sundararajan et Huaiying Lin d’UChicago.