Les bactéries voyageant le long des « autoroutes fongiques » sur les croûtes de fromage peuvent se propager plus rapidement et nuire à la qualité ou provoquer des maladies d'origine alimentaire, mais les fromagers pourraient manipuler les mêmes autoroutes pour aider le fromage à mûrir plus rapidement et à mieux goûter, selon de nouvelles recherches de l'Université Tufts.

Les résultats du laboratoire de Benjamin Wolfe à l'Université Tufts, publié dans une édition récente de Communication Nature , ont des implications pour la salubrité des aliments et la fabrication du fromage.

Les autoroutes et les autoroutes sont des systèmes d'infrastructure conçus pour transporter efficacement des personnes et des marchandises sur de longues distances. Les entreprises exploitent les systèmes logistiques pour rationaliser les déplacements sur les autoroutes.

De la même manière, les bactéries construisent leurs propres « autoroutes » pour parcourir des distances à travers certains types d'aliments fermentés, comme les fromages à croûte naturelle affinés en cave. Le plus souvent, cela provoque la détérioration de la nourriture. Cependant, tout comme les systèmes d'information exploitent les données sur le trafic et les itinéraires, les routes fongiques peuvent être manipulées pour influencer la maturité et la saveur.

Moules, ou des champignons, se développent à la surface des croûtes de fromage pendant le processus de vieillissement du fromage. Wolfe a découvert pour la première fois des autoroutes fongiques sur les croûtes de fromage alors qu'il terminait son travail post-doctoral à l'Université Harvard dans le laboratoire de Rachel Dutton (Dutton est maintenant à l'Université de Californie-San Diego). Il a remarqué d'étranges flux de bactéries émergeant près des colonies fongiques sur le fromage Saint-Nectaire, un fromage français affiné en cave avec une croûte naturelle.

Vu au microscope, les ruisseaux ressemblent à des autoroutes.

Les bactéries qui peuvent utiliser ces autoroutes fongiques pour traverser rapidement les fromages peuvent parcourir de plus grandes distances que les bactéries qui ne peuvent pas utiliser les autoroutes. Cela crée une « hiérarchie des autoroutes, ' permettant aux champignons de contrôler la composition de la communauté bactérienne sur les croûtes de fromage.

Dirigé par Yuanchen Zhang, un premier cycle en biologie de Tufts, l'équipe a fait des découvertes qui ont des implications directes pour la sécurité et la qualité du fromage. Certaines bactéries pathogènes telles que Listeria pourraient utiliser les autoroutes fongiques sur le fromage pour se propager rapidement et ruiner la qualité du fromage ou provoquer des maladies d'origine alimentaire.

Cependant, les autoroutes ont des avantages. Tout comme les bactéries qui se déplacent rapidement peuvent faire mûrir le fromage, ils peuvent aider le fromage à mûrir plus rapidement. Les fromagers pourraient manipuler différents types d'autoroutes fongiques pour modifier les processus de maturation microbienne.

"La plupart des travaux antérieurs sur les autoroutes fongiques combinaient des souches de bactéries et de champignons en laboratoire qui ne se sont peut-être jamais rencontrées dans la nature, " dit Wolfe, professeur adjoint au Département de biologie de Tufts et auteur principal de l'étude. « La fréquence à laquelle les autoroutes fongiques se sont produites dans les microbiomes se formant naturellement et leur importance écologique était en grande partie inconnue. Notre système de croûte de fromage avait le pouvoir de placer ces interactions dans un contexte écologique plus large. »

"Nous avons commencé par l'observation de bactéries se dispersant sur des champignons d'une communauté définie, le Saint-Nectaire, " Il a ajouté. " Parce que nous pouvons facilement cultiver la plupart des bactéries et des champignons des croûtes de fromage et recréer des communautés de croûte de fromage en laboratoire, nous pourrions tester l'importance de ces interactions par paires pour le développement de communautés entières."

Le Wolfe Lab de Tufts utilise des aliments fermentés, comme le yaourt, Bière, café et chocolat, et d'autres communautés microbiennes synthétiques pour étudier l'évolution et l'écologie des microbiomes. Le laboratoire est également engagé dans des initiatives d'éducation et de sensibilisation pour améliorer la culture microbienne.

Ce travail a été soutenu par une subvention Tufts Collaborates au Wolfe Lab et le programme de recherche de Jeffrey Guasto, professeur adjoint de génie mécanique à la Tufts School of Engineering. Comme Wolfe, Le travail de Guasto est hautement interdisciplinaire. Ses recherches sont motivées par des problèmes de santé humaine, l'environnement, et matières douces, et a des applications diverses.