La domestication des cultures de démarrage pour le fromage

La domestication, c'est comment les humains ont modifié les plantes et les animaux sauvages au fil du temps pour les rendre plus utiles. Ce processus a aidé les sociétés à grandir et à se développer, surtout quand l'agriculture a commencé. La domestication des cultures et des animaux il y a des milliers d'années a joué un rôle clé dans l'histoire humaine. Ça a permis aux gens de produire plus de nourriture que nécessaire, ce qui a ensuite permis le développement de différents domaines comme la science et la philosophie, tout en changeant aussi notre environnement.

Quand on pense à la domestication, on imagine souvent comment les plantes et les animaux changent physiquement et génétiquement par rapport à leurs ancêtres sauvages. Par exemple, les animaux domestiqués peuvent devenir plus gros ou produire différents types de nourriture. Ce changement a facilité la production d'un surplus alimentaire, crucial pour le développement humain.

#Conservation des Aliments et Fermentation

À l'époque des premières agricultures, les gens ont aussi commencé à trouver des façons de conserver la nourriture. Une méthode importante était la fermentation, un processus qui utilise de petits microorganismes pour transformer les sucres en acides. Cette méthode a permis de créer des aliments comme des légumes fermentés, du vin et du fromage. La fermentation abaisse le pH des aliments, ce qui évite la détérioration et empêche le développement de microbes indésirables.

Les aliments fermentés existent sous plein de formes différentes dans le monde et sont une partie importante de nombreux régimes alimentaires. Ces aliments sont souvent considérés comme à la fois savoureux et sains. Ça nous amène à une question importante : les microorganismes utilisés dans les aliments fermentés ont-ils aussi été modifiés ou domestiqués par les humains ? Si oui, comment et quand cela s'est-il passé ?

#Domestication Microbienne

On pense largement que certains microorganismes utilisés pour la fermentation ont été gardés et sélectionnés par les humains pour leurs traits souhaitables, comme une longue durée de conservation et un bon goût. On s'attend à ce que ces microbes domestiqués montrent certains signes qui les différencient de leurs proches sauvages. Cependant, il n'y a que quelques cas bien documentés de domestication microbienne, surtout pour les gros microorganismes comme la levure.

Par exemple, la levure utilisée en boulangerie et en brasserie a des traits génétiques et physiques qui la différencient de ses formes sauvages. Mais qu'en est-il des bactéries utilisées pour la fermentation ?

Prenons Oenococcus oeni, par exemple, une bactérie utilisée dans la vinification. On pense qu'elle a rapidement évolué loin de ses ancêtres, mais on ne sait pas dans quelle mesure l'influence humaine a joué un rôle dans cette évolution. De même, certaines souches bactériennes du fromage ne montrent pas de signes évidents de domestication même si elles se sont adaptées à l'environnement du lait.

Cette situation laisse penser que la plupart des bactéries liées aux aliments fermentés n'ont pas été étudiées en profondeur. Une raison possible pourrait être que, contrairement aux levures qui ont été cultivées de manière continue, de nombreuses bactéries n'ont pas été aussi rigoureusement sélectionnées par des cultures répétées dans les aliments.

#L'Étude des Cultures de Prélèvement de Fromage

Cette étude vise à comprendre si et comment les bactéries de prélèvement de fromage ont été domestiquées par les humains au fil des ans. Pour cette recherche, des échantillons de cultures de prélèvement de fromage modernes et historiques ont été collectés, spécifiquement en Suisse. Les chercheurs ont analysé plus de mille échantillons et des données génétiques de différentes cultures de prélèvement de fromage encore en usage aujourd'hui.

En examinant comment ces communautés bactériennes ont changé au fil du temps, les chercheurs ont cherché à identifier des signes de domestication. Ils ont défini cinq marques spécifiques de domestication pour les bactéries :

1. Stabilité Phénotypique : Ça signifie que les bactéries montrent des traits constants au fil du temps, ce qui est attendu quand on les sélectionne pour conserver les aliments.

2. Diversité Microbienne Simple et Stable : Les types de bactéries dans les cultures de fromage ne devraient pas être trop complexes et devraient rester cohérents grâce à des cultures répétées.

3. Timing de l'Évolution : Les bactéries devraient avoir évolué à peu près au même moment que les humains ont commencé à fabriquer du fromage.

4. Dégradation du Génome : Des signes de perte génétique ou de changements dans l'ADN des bactéries devraient être évidents, reflétant un environnement stable.

5. Adaptation aux Environnements Alimentaires : Les bactéries devraient montrer une réduction de leurs capacités, se concentrant davantage sur les traits liés au fromage.

#Résultats sur les Cultures de Prélèvement de Fromage

#Stabilité Phénotypique

Un des premiers aspects étudiés a été la stabilité des cultures de prélèvement de fromage au fil du temps. Les chercheurs ont mesuré à quel point ces cultures pouvaient acidifier l'environnement, produire du lactate et maintenir un équilibre entre différents types de lactate. Ils ont trouvé que la capacité acidifiante restait élevée et stable, indiquant une performance constante sur des décennies.

#Composition de la Communauté Microbienne

Ensuite, la diversité des communautés microbiennes dans les cultures de prélèvement de fromage a été examinée. L'étude a révélé que la plupart des échantillons avaient principalement deux types de bactéries, ce qui suggérait que les cultures étaient simples et stables. Bien que certains signes de variation aient été notés, la composition globale des espèces était étonnamment cohérente sur près de cinquante ans.

#Origine des Bactéries de Prélèvement de Fromage

L'étude visait aussi à lier l'évolution de ces bactéries au début de la fabrication du fromage il y a environ 7 000 ans. En analysant comment ces bactéries et leurs proches se sont ramifiés les unes des autres, les chercheurs ont identifié que bien que les bactéries aient des origines anciennes, les souches spécifiques que nous utilisons maintenant ont probablement commencé à se développer autour du moment où les humains ont commencé à faire du fromage.

#Dégradation du Génome

Les chercheurs ont observé que les bactéries montraient des signes de dégradation du génome, ce qui signifie qu'elles avaient perdu certains gènes au fil du temps. Cette dégradation est courante chez les bactéries qui prospèrent dans des environnements stables, comme les processus de fabrication de fromage. La plupart des gènes perdus étaient dus à l'insertion d'éléments génétiques mobiles appelés transposons.

#Réduction de la Largeur de Niche

Enfin, la largeur de niche des bactéries de prélèvement de fromage a été examinée. Les bactéries dans l'étude montraient une capacité réduite à métaboliser une variété de sources de carbone par rapport à leurs proches sauvages. Beaucoup de gènes associés à la dégradation des sucres non laitiers étaient devenus des pseudogènes, indiquant que ces traits étaient devenus moins importants dans l'environnement de fabrication de fromage.

#Conclusion sur la Domestication des Cultures de Prélèvement de Fromage

Cette étude fournit des preuves que les cultures de prélèvement de fromage ont effectivement été domestiquées par les humains pendant des milliers d'années. Les résultats suggèrent que les traits de ces bactéries ont été affinés par une sélection humaine continue, entraînant des cultures stables et efficaces utilisées dans la production de fromage.

1. Traits Stables : Les cultures produisent constamment des acides et utilisent le lactose.

2. Communautés Simples : La composition bactérienne reste simple, dominée par quelques espèces.

3. Origines Historiques : Les souches remontent aux débuts de la fabrication du fromage.

4. Changements Génétiques Continus : Des signes de dégradation du génome reflètent une adaptation à la méthode de fabrication du fromage.

5. Environnement Spécialisé : Les bactéries se sont concentrées sur la production de fromage, indiquant une capacité réduite à prospérer en dehors de ce contexte.

Les chercheurs ont aussi noté qu'il pourrait y avoir encore plus à découvrir sur l'histoire de ces microbes. En explorant plus de génomes et en examinant des microbes provenant de sources laitières et non laitières, on pourrait avoir une vision plus claire de leur histoire de domestication.

Globalement, cette recherche aide à combler des lacunes dans notre compréhension de la façon dont les humains ont façonné les microorganismes que nous utilisons dans la production alimentaire, en particulier dans les produits fermentés comme le fromage. Comprendre cette histoire peut donner un aperçu sur l'avenir de la nourriture et sur la relation continue entre les humains et les microorganismes qui aident à la création alimentaire.