Catégorie Agroalimentaire

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Tranversales Santé, une rentrée autour des nutraceutiques

Depuis 2006, chaque mois, les Transversales Santé permettent à des académiques et industriels des Biotech de débattre d'une problématique de la filière santé. Cette session de rentrée s'est ouverte le mardi 13 septembre, au Parc Biocitech sur la thématique « Nutraceutique : une nouvelle opportunité business ». Plus couramment appelés aliments fonctionnels, les nutraceutiques sont des nutriments d'origine naturelle dont les effets physiologiques bénéfiques ont été établis. Arnaud Basdevant, professeur de nutrition (Université Paris-VI) était le grand témoin chargé d'orchestrer cette session. Il était entouré de Stanislas Veillet, ingénieur agronome,  PDG de Biophytis, Christian Seyrig le directeur général du groupe PILEJE et du Professeur Cynober, praticien hospitalier et chef du service de biochimie Inter-Hospitalier Cochin-Hôtel-Dieu.
 
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Comment s'engager dans le marché des aliments fonctionnels pour faire progresser l'innovation dans notre pays? C'est par cette question que le professeur Basdevant a ouvert le débat. Une ligne directrice pour ce grand témoin : éviter la confrontation entre le secteur médico-hospitalier et le secteur privé. Différentes réponses ont été apportées à cette question. Pour Stanislas Veillet, le président de Biophytis, une jeune entreprise franco-brésilienne produisant des ingrédients naturels issus de plantes et fruits de la biodiversité amazonienne,  le marché des nutraceutiques a besoin d'une allégation santé. Le but étant de « valoir quelque chose sur le marché » et donc d'attirer les investisseurs. C'est dans le même sens qu'est intervenu Christian Seyrig (groupe PILEJE):  les nutraceutiques représentent « une demande sociétale » a-il-précisé. Et de rappeler que le caractère naturel des plantes est apprécié, notamment par la médecine chinoise, en raison de leurs principes actifs. Une toute autre position a été soutenue par le professeur Cynober. Pour cet intervenant, « le monde de la santé et celui du business sont incompatibles ». Essayer de concurrencer les  « vrais médicaments » irait à l'encontre de toutes les valeurs du monde hospitalo-universitaire. Le professeur Basdevant a conclu ce débat sur un point d'accord entre les participants : « on ne peut pas faire de business sans science ».

Jorgelindo Da Veiga Moreira (Sup'Biotech promo 2014)
 

Réduction de la teneur en sel des aliments: vers une approche personnalisée


 Indispensable à la structuration et la conservation des produits alimentaires, le sel est également un facteur de développement des maladies cardiovasculaires. Les français consomment 2 à 3 fois plus que les 5 grammes par jour recommandés par l'OMS. D'où l'intérêt de réduire la teneur en sel des aliments, mais sans en altérer les qualités indispensables à la  saveur et à la conservation des produits.

 Après s'être intéressés aux substituts aromatiques au sel, des chercheurs de l'Inra, en collaboration avec AgroParitech, explorent, cette fois, une alternative: le processus de libération et de perception du sel en bouche. La conclusion de l'étude publiée le 18 février 2011 dans Journal of Agricultural Food Chemistry: la perception du sel serait un événement multifactoriel. Elle ferait intervenir la structure, la composition, la texture de l'aliment mais aussi les caractéristiques de l'individu qui l'ingère. D'où l'idée d'une conception personnalisée des aliments à teneur en sel réduite.

 Les chercheurs ont fait déguster à un panel d'individus des produits laitiers gélifiés modèles afin d'en évaluer le goût salé et la texture.  Le prélèvement de leur salive, dans laquelle est transféré le sel, a permis de mesurer la teneur en sel lors de la consommation. L'équipe de l'Inra a découvert l'explication de la libération du sel et de la perception de la saveur de l'aliment consommé. Elle tiendrait à l'aire de contact entre la salive et le produit. D'où l'idée d'en modéliser l'analyse.  Résultat: la perception du sel dépend à la fois de la texture du produit et de la capacité de mastication du consommateur. La structure de l'aliment entre également en considération: la présence de matières grasses le rend plus friable, favorisant ainsi les échanges entre produit et salive, ce qui augmente la perception salée.

 La mise à jour  du processus de libération du sel dans la bouche permettrait de formuler des aliments au goût salé, malgré leur teneur en sel réduite, à partir de deux paramètres: les capacités masticatoires des consommateurs (bébés, personnes âgées) et la composition. Il reste cependant à confirmer ces résultats à partir de l'étude de la libération du sel présent dans une palette plus large d'aliments.

Mylène Huck, promotion 2013

Sources:


Photo libre de droits du site fotosearch.fr

"Comprendre le goût salé en bouche : entre défi scientifique et enjeu sanitaire", fiche info presse de l'Inra, 5 mai 2011, http://www.inra.fr/presse/comprendre_le_gout_sale_en_bouche

Pour aller plus loin:

"Mechanistic model to understand in vivo salt release and perception during the consumption of dairy gels", C. Loubens et coll., Journal of Agricultural Food Chemistry, 18 février 2011, n° 59, pp. 2542, disponible sur le site http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jf103792b

Un nouveau lait pour les nourrissons issu de vaches clonées verra-t-il le jour ?


La réponse affirmative vient de la Chine, pays leader dans le domaine de la recherche sur les aliments génétiquement modifiés, rapporte le Bulletin électronique, la publication de veille des services scientifiques des ambassades françaises.

La production de ce lait  est le fruit d'une collaboration entre  la société Beijing GenProtein Biotechnologie et des chercheurs du  laboratoire d'Etat d'Agro-biotechnologie de l'Université d'Agriculture de Chine, dirigés par le Professeur Ning Li.
Les chercheurs ont utilisé le clonage pour introduire des gènes humains dans l'ADN des vaches. Ils ont ensuite implanté les embryons génétiquement modifiés dans les 300 vaches porteuses. Le résultat: un lait riche en alpha-lactalbumine, lactoferrine et lysozyme. Ces  protéines retrouvées en quantité abondante dans le lait maternel possèdent des propriétés recherchées. Facilement absorbées par le corps humain et stimulant le système immunitaire, elles permettent de renforcer les défenses immunitaires des nourrissons.  Mais à la différence du lait maternel, ce lait d'origine OGM présente un double déficit en anticorps et en une protéine stimulant l'intelligence des bébés, a précisé le Professeur Ning Li.

La production de ce lait d'origine OGM constituerait une source bon marché de protéines rares pour l'alimentation humaine ainsi que pour les industries cosmétiques et pharmaceutiques. Est-ce à dire que nous pourrons en consommer  demain?   Ce lait a déjà passé avec succès les  tests de sécurité du Centre chinois de prévention et contrôle des maladies. Le professeur Li envisage la commercialisation des premiers travaux de recherche d'ici trois ans, en Chine. Il faudra cependant attendre dix ans avant de pouvoir envisager de le consommer.  L'utilisation de la technologie controversée du clonage est l'un des obstacles à la production en masse.  En effet, il n'existe que trois générations de vaches génétiquement modifiées en Chine et  la moitié seulement des 46  veaux nés pendant ces expériences ont survécu.

Mylène Huck, promotion 2013


Sources:

Photo: photo libre de droits du site fotosearch.fr

Ambassade de France en Chine, " Du lait de vache modifié génétiquement pour nourrir des nourrissons", Bulletin électronique, 20 avril 2011,  http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/66519.htm


Richard Gray, " Genetically modified ciws produce 'human'milk", The Telegraph, 2 avril 2011, http://www.telegraph.co.uk/earth/agriculture/geneticmodification/8423536/Genetically-modified-cows-produce-human-milk.html

Une équipe de l'INRA met en évidence les effets sur l'intestin d'un contaminant alimentaire

Quels sont les effets sur la santé des mycotoxines, ces contaminants naturels synthétisés par des microchampignons présents dans les produits alimentaires finis ? C'est à cette question qu'une équipe de l'Inra a répondu en étudiant le deoxynivalenol (DON), une mycotoxine  des céréales. Sa particularité:  présenter une forte stabilité lors des traitements technologiques des aliments. Elle se retrouve donc  dans les produits finis. D'où l'intérêt d'en comprendre les effets  sur la santé!

Pour y parvenir, les chercheurs ont testé les effets du DON sur les cellules épithéliales intestinales humaines, porcines et sur des explants d'intestins porcins. Parmi ces cellules, les entérocytes constituent une porte d'entrée pour les éléments extérieurs au corps. Suite à l'ingestion des aliments contaminés, l'équipe de l'Inra a observé in vitro comme in vivo une  diminution de l'expression des protéines dénommées "claudines",  responsables de l'intégrité de la barrière intesta-intestinale.
D'où la diminution de la fonction de barrière de l'intestin associée au DON.  Elle  augmenterait le risque d'absorption d'autres contaminants tels que les pesticides ou les métaux lourds. L'organisme serait  également  plus sensible aux infections,  notamment celles  provoquées par E coli ou des salmonelles. 


De quoi sensibiliser à la question des contaminants naturels pour en réduire la teneur et s'opposer à leurs effets!

Mylène Huck, promotion 2013
 

Sources:

Photo: fotosearch.com


 "Face aux mycotoxines l'intestin n'a qu'à bien se tenir !", fiche info presse de
l 'I N R A ,16 février 2011, http:// w w w . i n r a . f r / p r e s s e /
face_aux_mycotoxines_intestin_bien_se_tenir


Pour aller plus loin: 

"The food contaminant deoxynivalenol, decreases intestinal barrier permeability and reduces claudin expression", Philippe Pinton et coll., Toxicology and Applied Pharmacology, 2009,  vol. 237, n°1, pp. 41-48. 


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les steaks clonés arrivent dans nos assiettes!

Achèteriez-vous des burgers à base d'aliments clonés dans votre fast-food préféré? C'est en tout cas ce que la Commission Européenne veut éviter. Dans un communiqué de presse du 19 octobre, la Commission Européenne propose l'interdiction pendant cinq ans du clonage d'animaux d'élevage destinés à l'alimentation.

Cette décision est avant tout une réponse au malaise suscité cet été, au Royaume-Uni, par la commercialisation de viandes provenant d'animaux clonés. Pourtant, il semblerait que cette réaction s'appuie surtout sur le principe de précaution. En effet,  comme le rappelle l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), dans un communiqué de presse du 17 septembre, il n'a jamais été démontré que les aliments originaires d'animaux clonés étaient différents des aliments provenant d'animaux conventionnels. D'après l'EFSA, ces aliments ne causeraient donc aucun danger pour l'être humain. Néanmoins, dans ce même document, l'EFSA souligne que les données disponibles ne concernent que les espèces bovines et porcines sur lesquelles de nombreuses recherches ont été menées. On en connaît donc très peu sur les risques que pourrait causer la consommation d'autres espèces clonées.

Cette proposition, si elle est adoptée par le Parlement Européen, ne concernera pas le clonage d'animaux destinés à la recherche mais seulement le clonage à des fins alimentaires. Il faudra donc peut-être attendre quelques années avant de pouvoir déguster un steak de bœuf cloné.

Stéphanie Pete, promotion 2012


Sources :

 “La Commission favorable à une suspension temporaire du clonage animal destiné à la production de denrées alimentaires dans l’UE,” communiqué de presse de la Commission européenne, 19 octobre 2010, disponible sur le site http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/10/1349&format=HTML&aged=0&language=FR&guiLanguage=en" http://europa.eu/rapi/pressReleasesAction.do?reference=IP/10/1349&format=HTML&aged=0&language=FR&guiLanguage=en

“L’EFSA passe en revue les dernières recherches sur le clonage des animaux”, actualités de l’EFSA, 17 septembre 2010, disponible sur le site de l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA):   http://www.efsa.europa.eu/fr/press/news/sc100917.htm?wtrl=01" http://www.efsa.europa.eu/fr/press/news/sc100917.htm?wtrl=01

 

les acides gras trans, amis ou ennemis?


Les résultats d’une étude clinique, dirigée par les chercheurs de l’INRA de Clermont-Ferrand et l’Université d’Auvergne, montrent que certains acides gras trans contenus dans le lait de vache permettraient de réduire le taux de cholestérol. Il existerait donc de bons acides gras trans!

Les participants à cette étude ont ingéré du lait provenant de vaches ayant suivi un régime alimentaire destiné à modifier la composition du lait. Il a été enrichi en acides gras trans et appauvri en acides gras saturés. Les chercheurs ont alors observé qu’une alimentation constituée à 63% d’acides gras saturés et 4% d’acides gras trans diminuait significativement le taux de cholestérol total. D’après leur calcul statistique, la consommation de ces acides gras permettrait de réduire de 9,5% le risque d’infarctus du myocarde. L’augmentation des acides gras trans doit cependant rester limitée.

Les conclusions de cette recherche permettraient à la filière laitière de produire un lait qui serait en accord avec les recommandations du Plan National Nutrition Santé (PNNS), en jouant sur l’alimentation des vaches. Elles devraient pour cela se nourrir d’herbe verte et grasse au printemps ou de produits riches en oméga 3 en hiver permettant d’obtenir des caractéristiques identiques en matière grasse dans le lait.


Les acides gras trans, qui étaient jusqu’alors mis à l'index et considérés comme de « mauvaises graisses », pourraient bien faire l’objet d’une appréciation révisée.
                                                                                                                                                                     

Mylène Huck, promotion 2013

Source:

“Les acides gras trans : un ennemi qui sait se montrer bénéfique pour le cœur !”, fiche de presse Info de l’INRA, 5 octobre 2010, disponible sur le site de l’INRA:  http://www.inra.fr/presse/acides_gras_trans_ennemi_benefique_pour_le_coeur

Pour aller plus loin:


“Differential impact of milk fatty acid profiles on cardiovascular risk biomarkers in healthy men and women”, European journal of clinical nutrition,  vol. 64, juillet 2010, pp.752–759, C. Malpuech-Brugère, J. Mouriot, C. Boue-Vaysse, N. Combe, J.-L. Peyraud, P. LeRuyet, G. Chesneau, B. Morio1, J.-M. Chardigny,  publié en ligne le 19 mai 2010, disponible sur le site de la revue Nature http://www.nature.com/ejcn/journal/v64/n7/abs/ejcn201073a.html
 

Le génome du cacaoyer décodé


L'International Cocoa Genome Sequencing Consortium (ICGS),  un consortium international d'instituts de recherche coordonné par le Cirad (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement) a publié, le 16 septembre 2010, sur le site de pré-publication "Nature Proceedings" une étude portant sur le séquençage du génome du cacaoyer Criollo. Cette variété produit  un cacao renommé pour sa qualité.

 L'équipe de chercheurs a fragmenté le génome puis l'a analysé au moyen de techniques de séquençage (Illumina, 454, Sanger Sequencing). Les données ont ensuite été traitées par des méthodes de bioinformatique. De cette façon,  les gènes d'intérêt tels que ceux qui sont à l'origine de la qualité unique du Criollo  ou de la résistance aux maladies ont été identifiés.

Les résultats de cette recherche permettent d'envisager la création de nouvelles variétés de cacao plus productives, qui conserveraient les arômes des chocolats les plus fins. Il reste à déterminer à quelles conditions cette découverte pourrait constituer une avancée pour une culture qui fait vivre près de 6 millions et demi de personnes, majoritairement en Afrique.

Simon Chabasse, promotion 2013


Sources:


“La séquence du génome du cacaoyer déchiffrée !”, communiqué de presse du Cirad, 15 septembre 2010, disponible sur le site du Cirad: http://www.cirad.fr/actualites/toutes-les-actualites/communiques-de-presse/2010/la-sequence-du-genome-du-cacaoyer-dechiffree

Pour aller plus loin:
 
''Deciphering the genome structure and paleohistory of Theobroma cacao'', X. Argout et coll.,  publié le 16 septembre 2010 sur  le site "Nature Proceedings" : http://dx.doi.org/10.1038/npre.2010.4908.1

Polyphénols du vin rouge et maladies cardiovasculaires

Dans les années 1980, statisticiens et cardiologues, tels que le Pr Serge Renaud de l'Université de Bordeaux, ont observé que malgré une alimentation plus riche en graisse que la moyenne européenne, le taux de cholestérol sanguin des Français n’est pas plus élevé qu’ailleurs : c’est le « french paradox ». Sachant que les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de décès dans le monde, cette originalité suscite l’intérêt de nombreux scientifiques qui se mettent à étudier de près les habitudes alimentaires des français. Ce pourrait-il qu’après 30 ans de recherche, ce paradoxe  offre la possibilité d’établir de nouvelles thérapies contre les maladies cardiovasculaires ?  Par Masaya OSHIMA, Laurent PONCE, Tiffany SOUTERRE, promotion 2013

Le vin rouge, un acteur clé

Un critère distingue la France des autres pays : sa consommation de vin hors pair, avec une moyenne de 54 litres de vin par habitant et par an, d’après une étude de l’Insee de 2008. L’équipe du Pr Serge Renaud a donc effectué une étude, de 1978 à 1983, sur 36 250 Français dont 28 % buvaient de la bière, 61 % du vin et 11 % d’abstinents. Une tendance est ressortie de cette étude : la consommation de vin réduit fortement le taux de décès par maladies cardiovasculaires(1).
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L’hypothèse privilégiée par les chercheurs trouve sa source dans les composantes du vin contenant près de 200 polyphénols* différents. Les polyphénols ne sont pas spécifiques au vin rouge. Surtout présents dans les végétaux, ils composent une grande partie de notre alimentation comme les légumes, le chocolat, le thé et certains fruits dont le raisin(2). De plus, ils n’ont pas tous les mêmes propriétés. Ainsi, ceux contenus dans la peau de raisin sont particulièrement connus pour leurs effets antioxydants, mis en évidence grâce aux études publiées par Emile Andriambeloson en 2007(3). Pendant longtemps, l’étude d’un polyphénol particulier, le resvératrol, a été privilégiée ; ce dernier étant très abondant dans le vin. L’action cardio-protectrice du resvératrol a été mise en évidence par l’équipe du Dr Frankel en 1993. La consommation de resvératrol permettrait à l’organisme de réduire l’oxydation les lipoprotéines de type LDL (Low Density Lipoprotein), responsable de la formation du cholestérol (4).
 
Le « french paradox» dévoilé ?
 
Jusqu’ici, le « French Paradox » reposait sur des études épidémiologiques. Bien que très nombreuses, ces études ne suffisent pas à expliquer pourquoi la consommation modérée de vin rouge est associée à une réduction du risque de maladies cardiovasculaires. Les polyphénols, dont le resvératrol, sont depuis longtemps identifiés comme étant des acteurs de ce paradoxe, mais leurs mécanismes d’action restaient jusqu’alors mystérieux. Cependant, Andriantsitohaina Ramaroson, directeur de recherche au sein du laboratoire « Biologie neuro-vasculaire intégrée », et son équipe (unité mixte de recherche CNRS 6214/Inserm 771, Université d'Angers) ont réussi à lever le voile, dans leur publication de janvier 2010(5), sur les interrogations que suscitait ce « french paradox ».
 
L’hypothèse d’Andriantsitohaina Ramaroson repose sur la similitude qui existe entre la structure de certains polyphénols et les œstrogènes. En effet, les polyphénols, notamment le resvératrol et la delphinidine, activeraient les sous-types α du récepteur aux œstrogènes induisant la production de monoxyde d’azote par les cellules endothéliales*. L’activation de la voie de biosynthèse du monoxyde d’azote dans les cellules endothéliales induit par la suite une réduction du risque de maladies cardiovasculaires.Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques avec notamment la création de médicaments destinés à la prévention de maladies cardiovasculaires.
 
Des perspectives intéressantes : les OGM
 
La révélation progressive des mécanismes d’action des polyphénols conduit à une mise en avant des aliments comme le vin et le chocolat. Cette percée scientifique profite également au marché des suppléments et aussi à de nouveaux procédés de fabrication pour les aliments. Les Organismes Génétiquement Modifiés (OGM) sont aussi de la partie. Dans le cadre du projet européen Flora visant à établir le lien entre régime alimentaire et santé, ainsi que les effets bénéfiques des flavonoïdes (une subdivision des polyphénols) sur les maladies, des scientifiques ont réussi à mettre au point une tomate à haute teneur en anthocyanines, des antioxydants de la classe des flavonoïdes(6).
 
Accroître la concentration de flavonoïdes, solubles dans l’eau, serait bénéfique non seulement à cause des propriétés individuelles de ces composants, mais également parce qu’on estime que la combinaison dans l’alimentation d’antioxydants solubles dans l’eau et d’autres dissous dans la graisse offre une plus grande protection contre les maladies cardiovasculaires. Pour l’heure, aucune étude scientifique n’a encore démontré que la consommation de ces OGM comportait plus de risques que la consommation d’aliments traditionnels. Mais des organismes scientifiques, comme la British Medical Association, sont d’avis qu’une alimentation variée reste encore le moyen le plus efficace de consommer une grande diversité de polyphénols.
 
 * Les polyphénols sont caractérisés, par la présence de plusieurs groupements phénoliques associés en structures plus ou moins complexes généralement de haut poids moléculaire. Ces composés sont les produits du métabolisme secondaire des plantes qui ont un rôle d’antioxydants naturels.
 
  * L’endothélium est la couche la plus interne des vaisseaux sanguins en contact avec le sang.

(1)    Serge C., Wine, Beer, and Mortality in Middle-aged Men From Eastern France, Internal Medicine, Septembre 1999, p1

(2) Nicolas Güggenbühl, Les polyphénols sont à la fête, Health and Food, Décembre 2003, p.1

(3) Andriambeloson E., Nitric oxide production and endothelium-dependent vasorelaxation induced by wine polyphenols in rat aorta, British Journal no6, 1997, p.2

(4) Frankel, Waterhouse, Kinsella, Inhibition of human LDL oxidation by resvératrol, Lancet, Avril 1993, p.1

(5) Matthieu Chalopin, Estrogen Receptor Alpha as a Key Target of Red Wine Polyphenols Action on the Endothelium, PLoS ONE, Janvier 2010, p.3

(6) Eugenio Butelli, Enrichment of tomato fruit with health-promoting anthocyanins by expression of select transcription factors, Nature Biotechnology, Octobre 2008, p.2

 

 

 

L'apport des biotechnologies dans la synthèse de l'arôme de fraise


Dans les aliments, les arômes sont présents sous forme de composés volatiles en très faible concentration. Les produits naturels représentent plus des deux tiers du marché français des matières premières aromatiques. L'approvisionnement en plantes étant incertain, le recours à la synthèse d’arômes représente une solution. L’arôme de fraise est complexe mais aujourd'hui défini. Cependant, la synthèse chimique la plus rentable de cet arôme reste toxique. Comment les biotechnologies proposent-elles alors une alternative?

La synthèse de l’arôme de fraise se fait selon un procédé plutôt complexe. Dans un premier temps, il faut isoler les volatiles majoritaires et établir leur concentration. Ceci est complexe car les techniques d’extraction et de distillation peuvent causer des dommages sur l’arôme. Grâce à la distillation fractionnée (séparation des constituants d’un mélange de liquides miscibles ayant des températures d’ébullition différentes) mise au point par H. Kollmannsberger et R.G. Berger, les concentrations des volatiles sont connues depuis 1994. L’extraction directe liquide-solide établie par J. Sanz la même année et qui est un procédé de solubilisation des composants solubles, en détermine les 3 furanes majoritaires (4-(Hydroxy ou methoxy)-2,5-dimethyl-3(2H)-furan-3-one, 2-furfural et 2-furancarboxylique.).

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Dans un second temps, l’identification et la quantification des résultats est indispensable. La chromatographie en phase liquide à haute performance, technique de séparation analytique, ou la résonance magnétique nucléaire, qui permet une analyse chimique et structurale, sont des solutions pour connaître la structure des 3 furanes établis. J. Sanz a quantifié ces résultats par le couplage avec une spectrométrie Ultra-Violet. Enfin, l’évaluation sensorielle couplée à un appareil quantifieur, dégage le composant majoritaire. I. Zabetakis et M. A. Holden ont démontré en 1995 que le 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furan-3-one, commercialement connu sous le nom de furanéol, est le composant majoritaire, responsable du goût de fraise.

Synthèse du furanéol

Il existe plusieurs voies chimiques. La première synthèse établie est celle de M. A. Briggs qui s'appuie sur la base de l'acide tartrique comme source naturelle, mais donne un faible rendement. Les plus industriellement intéressantes sont protégées par des brevets, telle la méthode de G. Buchi et E. Demole, qui est la synthèse la plus utilisée actuellement. La procédure est rapide et basée sur le 2,5-dimethoxy-2,5-dimethyl-dihydrofurane. Son rendement est de 50 %. La société Unilever, elle, réalise la synthèse de la 4-hydroxy-2,5-diméthyl-2,3-dihydrofurane-3-one à partir de sucres.

La voie présentant le meilleur rendement, 60 %, est la fabrication selon Peer. C’est une méthode classique à partir de rhamnose, peu coûteux, en présence de pipéridine. Mais subsiste un gros inconvénient, la pipéridine est toxique, interdisant son intégration alimentaire. Pure, la substance est corrosive par contact, par ingestion, et l'inhalation de la vapeur à des concentrations élevées peut causer un œdème pulmonaire, même suite à une exposition de courte durée. Il existe cependant une alternative permettant un bon rendement sans l’utilisation de pipéridine: la voie enzymatique, qui est de plus un atout de vente car aux yeux de la loi l’arôme rentre dans la catégorie des naturels.

Cette voie de synthèse biotechnologique est basée sur un modèle ressemblant fortement à celui de la glycolyse, le mécanisme de dégradation du glucose dans l’organisme. Son efficacité est liée au temps de réaction ainsi qu'à la température, au pH et à la quantité de composants. Pour maximiser son rendement à pH 7, l’asparagine est incorporée comme catalyseur. Le choix du milieu de réaction a également une influence déterminante. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec une solution tampon de phosphate de sodium en tant que milieu réactionnel. L'augmentation de la température de réaction augmente le rendement et réduit le temps de réponse. D’autant plus que l'allongement des temps de réaction, la sensibilité à la chaleur et à l'oxydation du furanéol conduisent à des pertes de récolte dues à sa décomposition. Un temps de réaction trop long accroît aussi la formation de sous-produits, imposant donc des étapes de purification supplémentaires, synonymes de nouvelles pertes.

A la recherche du naturel

L’étude de tissus de culture de fraise par I. Zabetakis et M.A. Holden est un moyen d’optimiser la production naturelle de l’arôme. En effet, les fraises mûres sont capables de métaboliser des aldéhydes en alcools et par la suite en esters d’acide endogènes, grâce à des enzymes pas encore toutes identifiées. Les sucres, principaux composants solubles, fournissant l'énergie nécessaire au métabolisme, sont la source de carbone et agissent comme précurseurs des composés aromatiques, ici le furanéol. Dans le tissu de fraise, le taux de sucres augmente tout au long du développement. Ces niveaux de sucres stimulent la formation des métabolites secondaires, les esters dont certains sont des précurseurs clés du furanéol. Le contrôle atmosphérique sur la biosynthèse des esters de fraises a un intérêt dans l’augmentation d’éthanol, qui améliorerait la biosynthèse des esters éthyliques. Il est donc essentiel de connaître la voie de biosynthèse de la molécule cible car l'ajout de certains précurseurs de la molécule pourrait améliorer le rendement des produits.

Ces résultats sont une voie vers une biosynthèse reproduisant le mécanisme naturel.
Les avancées dans l’identification de l’arôme de fraise ont permis aux industriels de le synthétiser à des fins commerciales. Mais la voie chimique ne permet pas de l’étiqueter en tant qu’ « arôme naturel » bien qu’il s’agisse de la même molécule. Les biotechnologies sont donc d’un réel apport dans l’industrie agroalimentaire car cette voie permet la production d’un arôme naturel « légalement » parlant, ainsi de répondre aux attentes de certaines catégories de consommateurs privilégiant les aliments naturels.


Blandine AVIGNON, Karine CHAURIS, Chloé JOUBERT, étudiantes Sup’Biotech promotion 2013

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