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# Biologie# Microbiologie

Le rôle des bactéries acétiques dans le pain au levain

Explorer l'impact des bactéries acétiques sur la saveur et la texture du pain au levain.

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Les bactéries acétiques (AAB) jouent un rôle clé dans plein d'aliments fermentés, y compris le pain au levain. Ces bactéries font partie d'une classe spécifique et incluent différentes espèces bien connues pour leur contribution à la production de vinaigre, kombucha et différents types de bières et kefirs. Les AAB sont cruciaux pour créer la saveur acide dans le vinaigre et la bière et aident aussi dans le processus de fermentation des fèves de cacao.

Malgré leur importance, il y a encore beaucoup à découvrir sur les AAB, surtout dans le pain au levain. Tandis que les chercheurs se concentrent principalement sur les LEVURES et les bactéries lactiques (LAB) dans le pain au levain, les AAB sont souvent négligées. C'est surprenant, vu qu'elles peuvent aussi jouer des rôles importants dans le développement de la saveur et de la texture du pain au levain.

Comprendre le Microbiome du Pain au Levain

Les levains traditionnels comprennent une variété de micro-organismes, comme des levures et des LAB. Le mélange de différents microbes permet d'avoir un goût plus complexe dans le pain. Alors que les levures sont responsables de la levée de la pâte et que les LAB contribuent à l'acidité et au goût piquant, la présence de AAB pourrait changer la dynamique du levain.

Les recherches actuelles indiquent que les AAB peuvent exister dans de nombreux levains. Pourtant, leurs rôles spécifiques et comment elles interagissent avec les levures et les LAB restent flous. Certaines études préliminaires suggèrent que les AAB pourraient influencer la levée de la pâte et l'arôme, mais il faut faire plus d'expériences contrôlées pour confirmer tout ça.

Les AAB ont été étudiées dans divers environnements, comme les intestins d'insectes et le vinaigre, mais on sait moins sur leur fonction dans le pain au levain. Des travaux récents ont commencé à explorer ces aspects, mais les résultats sont encore limités.

Diversité des AAB dans le Pain au Levain

Pour mieux comprendre comment les AAB contribuent au pain au levain, les chercheurs ont récolté des échantillons du monde entier. Ils ont rassemblé des infos à partir de 500 levains, représentant une grande diversité géographique. Grâce à cette collecte, ils ont identifié 21 souches de AAB à travers 11 espèces. Ce travail visait à explorer leur rôle et leur interaction avec d'autres microbes dans le pain au levain.

D'après l'analyse, environ 30 % des échantillons de pain au levain contenaient des AAB. Dans ces échantillons, les AAB constituaient une proportion importante de la communauté bactérienne globale, montrant qu'elles sont présentes dans de nombreux levains. Certains échantillons contenaient jusqu'à 80 % de AAB, ce qui indique leur importance potentielle dans la composition microbienne du pain au levain.

AAB et ses Effets

La recherche a montré que les AAB peuvent coexister avec les LAB et les levures dans le pain au levain. Certaines espèces de LAB étaient plus fréquentes dans les levains qui contenaient aussi des AAB. Cela suggère qu'il pourrait y avoir une sorte de synergie ou de relation entre ces bactéries qui favorise un pain au levain plus sain.

En isolant des souches de AAB à partir de pain au levain, les chercheurs ont pu analyser leur structure génétique et leurs fonctions métaboliques. Ils ont trouvé des variations dans les gènes parmi les différentes souches de AAB, indiquant que certaines pourraient avoir des capacités uniques qui affectent leur contribution à l'environnement du pain au levain.

Les AAB ont la capacité de produire divers substances qui influencent les propriétés du pain au levain. La production d'acide acétique par les AAB est significative, car elle contribue à la saveur acide du pain. D'autres métabolites qu'elles libèrent peuvent aussi jouer des rôles dans la conservation du pain et impacter sa qualité globale.

Expériences avec les Souches de AAB

Pour étudier les effets des AAB dans le pain au levain, les chercheurs ont mené des expériences en utilisant des communautés de pain au levain synthétiques. En variant les souches de AAB dans ces environnements contrôlés, ils ont pu évaluer comment différentes souches affectaient les caractéristiques globales du pain au levain.

À travers ces expériences, on a observé que le type d'AAB présent dans le mélange influençait à la fois l'acidité de la pâte et la variété des Saveurs produites. Certaines souches de AAB ont conduit à des niveaux de pH plus bas, indiquant un environnement plus acide, ce qui peut inhiber la croissance de microbes indésirables et améliorer la qualité du pain.

De plus, la présence de multiples souches de AAB n'affectait pas seulement l'acidité ; elle a aussi eu un impact sur la production de composés organiques volatils (COV) responsables de la saveur dans le pain fini. Différentes souches contribuaient à des profils variés de ces COV, affectant l'arôme et le goût du pain au levain.

Insights pour les Boulangers

Pour les boulangers amateurs comme professionnels, comprendre le rôle des AAB dans le pain au levain peut les aider à prendre de meilleures décisions lors de la création de leur pain au levain. En tenant compte des types de AAB dans leurs levains, les boulangers peuvent expérimenter avec différentes souches pour obtenir les profils de saveur et textures souhaités.

La recherche suggère que les AAB peuvent enrichir la diversité des saveurs dans le pain au levain tout en offrant des bénéfices grâce à la production d'acides qui aident à conserver le pain. Avec la recherche en cours, les boulangers pourraient bientôt avoir plus d'options pour optimiser leurs recettes de pain au levain selon les caractéristiques spécifiques des AAB.

Directions Futures

Il reste encore beaucoup à découvrir sur les AAB dans le pain au levain. Les études futures pourraient se concentrer sur la façon dont ces bactéries interagissent avec les levures et les LAB, comment elles affectent le processus de fermentation, et comment les variations génétiques jouent un rôle dans leurs fonctions.

La relation entre les AAB et d'autres micro-organismes dans le pain au levain pourrait aussi mener à de nouvelles perspectives sur l'art de la boulangerie au levain. En utilisant des outils comme la métagénomique et la génomique, les chercheurs peuvent explorer davantage les complexités des microbiomes du pain au levain, ce qui pourrait potentiellement mener à des pratiques novatrices en boulangerie.

Dans l'ensemble, l'importance des AAB dans le pain au levain devient de plus en plus évidente, et comprendre leurs contributions pourrait changer notre vision et notre approche de la fermentation du pain au levain.

Source originale

Titre: Genomics and synthetic community experiments uncover the key metabolic roles of acetic acid bacteria in sourdough starter microbiomes

Résumé: While research on the sourdough microbiome has primarily focused on lactic acid bacteria (LAB) and yeast, recent studies have found that acetic acid bacteria (AAB) are also common members. However, the ecology, genomic diversity, and functional contributions of AAB in sourdough remain unknown. To address this gap, we sequenced 29 AAB genomes, including three that represent putatively novel species, from a collection of over 500 sourdough starters surveyed globally from community scientists. We found variation in metabolic traits related to carbohydrate utilization, nitrogen metabolism, and alcohol production, as well as in genes related to mobile elements and defense mechanisms. Sourdough AAB genomes did not cluster when compared to AAB isolated from other environments, although a subset of gene functions were enriched in sourdough isolates. The lack of a sourdough-specific genomic cluster may reflect a nomadic lifestyle of AAB. To assess the consequences of AAB on the emergent function of sourdough starter microbiomes, we constructed synthetic starter microbiomes, varying only the AAB strain included. All AAB strains increased acidification of synthetic sourdough starters relative to yeast and LAB by 18.5% on average. Different strains of AAB had distinct effects on the profile of synthetic starter volatiles. Taken together, our results begin to define the key ways in which AAB shape emergent properties of starters and suggest that differences in gene content resulting from intraspecies diversification can have community-wide consequences on emergent function. ImportanceThis study is the first comprehensive genomic and ecological study of acetic acid bacteria isolated from sourdough starters. By combining comparative genomics with manipulative experiments using synthetic microbiomes, we demonstrate that even strains with >97% ANI can shift important microbiome functions, underscoring the importance of species and strain diversity in microbial systems. We also show the utility of sourdough starters as a model system to understand the consequences of genomic diversity at the strain and species level on multispecies communities. These results are also relevant to industrial and home-bakers as we uncover the importance of AAB in shaping properties of sourdough starters that have direct impact on sensory notes and quality of sourdough bread.

Auteurs: Angela M Oliverio, H. B. Rappaport, N. P. J. Senewiratne, S. K. Lucas, B. E. Wolfe

Dernière mise à jour: 2024-04-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.589037

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.11.589037.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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