«Un champignon récemment découvert aide à détruire une
mycotoxine alimentaire dangereuse, la patuline», source ScienceDaily
via la Tokyo University of Science
Des scientifiques identifient une souche fongique qui transforme la
patuline, une mycotoxine dangereuse parfois présente dans les
fruits, en sous-produits moins toxiques.
La patuline est une mycotoxine dangereuse produite par des
champignons que l'on trouve généralement dans les fruits
endommagés, notamment les pommes, les poires et les raisins. Lors
d'une récente avancée, des chercheurs japonais ont identifié une
nouvelle souche fongique filamenteuse capable de dégrader la
patuline en la transformant en substances moins toxiques. Leurs
découvertes fournissent des informations importantes sur les
mécanismes de dégradation de la patuline présents dans la nature
et peuvent conduire à de nouvelles façons de maîtriser la toxicité
de la patuline dans nos approvisionnements alimentaires.
La patuline (C7H6O4), une mycotoxine produite par plusieurs types de
champignons, est toxique pour diverses formes de vie, notamment les
humains, les mammifères, les plantes et les micro-organismes. En
particulier, les environnements dépourvus de mesures d'hygiène
appropriées pendant la production alimentaire sont susceptibles
d'être contaminés par la patuline, car bon nombre de ces espèces
de champignons ont tendance à se développer sur des fruits
endommagés ou en décomposition, en particulier les pommes, et même
à contaminer les produits à base de pommes, tels que la compote de
pommes, le jus de pomme, les confitures, et les cidres.
Responsable d'une grande variété de risques pour la santé,
notamment des nausées, une congestion pulmonaire, des ulcères, des
hémorragies intestinales et des conséquences encore plus graves,
telles que des dommages à l'ADN, une immunosuppression et un risque
accru de cancer, la toxicité de la patuline est une préoccupation
majeure dans le monde entier. En conséquence, de nombreux pays ont
imposé des restrictions sur les niveaux autorisés de patuline dans
les produits alimentaires, en particulier dans les aliments pour
bébés, car les nourrissons sont plus vulnérables aux effets de la
patuline.
Le traitement de la toxicité de la patuline comprend
l'oxygénothérapie, l'immunothérapie, la thérapie de
désintoxication et la thérapie nutritionnelle. Cependant, comme il
vaut souvent mieux prévenir que guérir, les scientifiques sont à
la recherche de moyens efficaces pour atténuer la toxicité de la
patuline dans les produits alimentaires. À cette fin, une équipe de
recherche comprenant le professeur Toshiki Furuya de la Tokyo
University of Science (TUS) au Japon, a récemment recherché des
micro-organismes du sol susceptibles de contribuer à contrôler la
toxicité de la patuline. Leur étude,
publiée en ligne dans le volume 12, numéro 4 de MicrobiologyOpen
le 11 août 2023, a été co-écrite par Mme Megumi Mita, Mme Rina
Sato et Mme Miho Kakinuma, toutes de la TUS.
L’équipe a cultivé des micro-organismes à partir de 510
prélèvements de sol dans un environnement riche en patuline, à la
recherche de ceux qui prospéreraient en présence de la mycotoxine.
Ensuite, dans une deuxième expérience de dépistage, ils ont
utilisé la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) pour
déterminer les survivants les plus efficaces pour dégrader la
patuline en d'autres substances chimiques moins nocives. En
conséquence, ils ont identifié une souche de champignon filamenteux
(moisissure), Acremonium sp. ou «TUS-MM1», appartenant au
genre Acremonium.
L’équipe a ensuite réalisé diverses expériences pour faire la
lumière sur les mécanismes par lesquels TUS-MM1 a dégradé la
patuline. Cela impliquait d'incuber la souche de moisissures dans une
solution riche en patuline et de se concentrer sur les substances qui
apparaissaient progressivement à l'intérieur et à l'extérieur de
ses cellules en réponse à la patuline au fil du temps.
Une découverte importante a été que les cellules TUS-MM1
transformaient toute patuline absorbée en acide désoxypatulinique,
un composé beaucoup moins toxique que la patuline, en y ajoutant des
atomes d'hydrogène. «Lorsque nous avons commencé cette recherche,
une seule autre souche de champignon filamenteux dégradait la
patuline», a commenté le Dr Furuya. «Cependant, avant la présente
étude, aucun produit de dégradation n'avait jamais été identifié.
À cet égard, à notre connaissance, TUS-MM1 est le premier
champignon filamenteux capable de dégrader la patuline en acide
désoxypatulinique.»
De plus, l’équipe a découvert que certains composés sécrétés
par les cellules TUS-MM1 peuvent également transformer la patuline
en d’autres molécules. En mélangeant la patuline avec les
sécrétions extracellulaires des cellules TUS-MM1 et en utilisant la
HPLC, ils ont observé divers produits de dégradation générés par
la patuline. Il est encourageant de constater que des expériences
sur des cellules de la bactérie E. coli ont révélé que ces
produits sont nettement moins toxiques que la patuline elle-même.
Grâce à d’autres analyses chimiques, l’équipe a montré que le
principal agent responsable de la transformation de la patuline en
dehors des cellules était un composé thermiquement stable mais
hautement réactif, doté d’un faible poids moléculaire.
Dans l’ensemble, les résultats
de cette étude nous rapprochent de solutions efficaces pour
maîtriser
les niveaux de patuline dans les aliments. Le Dr Furuya a
spéculé
: «Élucider les voies par
lesquelles les micro-organismes peuvent dégrader la patuline serait
utile non seulement pour accroître notre compréhension des
mécanismes sous-jacents dans la nature, mais également pour
faciliter l'application de ces organismes dans les efforts de
biocontrôle.»
