CE21 - Alimentation et systèmes alimentaires 2022

Métabolisme de la flaveur en bouche et modulation de la perception par les enzymes du microbiote oral – FLAMME

Comment notre microbiote buccal transforme-t-il les arômes ?

FLAMME étudie comment les microorganismes présents dans notre bouche transforment les précurseurs d’arômes en composés volatils, et comment ce métabolisme pourrait contribuer aux différences individuelles de perception de la flaveur

Des molécules de l’aliment à la perception : le rôle caché du microbiote buccal

La perception des aliments ne dépend pas uniquement des molécules présentes au moment où nous les consommons. Dans la bouche, la salive et le microbiote buccal peuvent transformer certaines molécules et libérer de nouveaux composés volatils, susceptibles de modifier l’expérience aromatique. Le projet FLAMME cherche à comprendre ces transformations et à identifier les microorganismes et les enzymes qui y participent. Il vise notamment à déterminer pourquoi l’activité métabolique du microbiote varie fortement d’un individu à l’autre et quels composés alimentaires peuvent moduler cette activité.

FLAMME combine des approches chez l’humain, de microbiologie et de biochimie moléculaire. Une cohorte de volontaires est caractérisée selon sa capacité à produire des composés volatils à partir de précurseurs aromatiques. Des échantillons de salive et d’air buccal sont analysés afin de mesurer ces transformations.

 

Les profils microbiens des individus présentant des activités très différentes sont ensuite comparés par métagénomique. Les enzymes candidates sont identifiées puis étudiées expérimentalement, notamment par production de protéines recombinantes, caractérisation biochimique et analyses structurales et computationnelles.

La cystéine révèle des différences spectaculaires entre individus

 

Chez 99 volontaires, la capacité de la bouche à transformer la L-cystéine en sulfure d’hydrogène (H₂S), un composé volatil à forte odeur soufrée, varie considérablement d’un individu à l’autre : certains en produisent très peu, tandis que d’autres dépassent 2 500 ppb.

 

Les analyses métagénomiques réalisées chez les individus présentant les activités les plus faibles et les plus élevées permettent d’identifier des différences dans les communautés microbiennes et dans leur potentiel fonctionnel. Plusieurs familles d’enzymes impliquées dans le métabolisme des composés soufrés, notamment des carbone-soufre lyases, sont étudiées afin de relier ces différences à des mécanismes moléculaires.

Vers une compréhension moléculaire du métabolisme des arômes dans la bouche

 

L’objectif est désormais de passer de l’observation de différences entre individus à la compréhension des mécanismes enzymatiques qui les sous-tendent. La caractérisation des enzymes identifiées permettra notamment d’étudier leur spécificité et leur régulation par des composés alimentaires.

 

À terme, FLAMME cherche à mieux comprendre la chaîne aliment → microbiote buccal → molécules volatiles → perception, et à déterminer s’il serait possible de moduler certaines transformations microbiennes afin d'influencer l'expérience aromatique, sans nécessairement modifier le microbiote lui-même.

FLAMME aborde une question nouvelle et émergente, le rôle du microbiote oral dans la perception des précurseurs d'arômes. Pendant la consommation d'aliments, les microorganismes oraux sont capables de générer des molécules odorantes en bouche, mais les preuves concernant les mécanismes moléculaires impliqués restent rares. FLAMME vise à identifier les enzymes microbiennes impliquées et à caractériser leurs activités en fonction de paramètres salivaires liés à la physiologie de l'hôte, en intégrant les résultats des approches -omique, moléculaire et sensorielle. Les résultats aideront à comprendre l'impact du métabolisme du microbiote oral sur la perception des arômes et ouvriront la voie à la modulation de ce métabolisme pour un meilleur contrôle de la génération des arômes en bouche.

Coordination du projet

Mathieu Schwartz (PROCEDES ALIMENTAIRES et MICROBIOLOGIQUES - UMR INRAE 02102)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenariat

PAM PROCEDES ALIMENTAIRES et MICROBIOLOGIQUES - UMR INRAE 02102

Aide de l'ANR 266 680 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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