Un nouveau capteur naturel du potentiel antioxydant des molécules

Les antioxydants, des protecteurs de nos cellules

Compléments et conservateurs essentiels pour l'alimentation humaine et animale, les antioxydants jouent un rôle clé dans le domaine de la santé et de la nutrition.

On dit d’une molécule qu’elle est antioxydante lorsqu’elle ralentit ou empêche l’oxydation d’autres substances chimiques. L’oxydation est une réaction chimique classique, qui a notamment lieu dans les cellules lors du processus de respiration cellulaire où le sucre est dégradé en présence d’oxygène pour libérer de l’énergie. Cependant, ces réactions d’oxydation peuvent aboutir à la production de radicaux libres, entités chimiques extrêmement réactives qui dégradent les constituants et structures cellulaires.

Les antioxydants sont des molécules présentes naturellement dans notre alimentation et capables de protéger nos cellules contre ces radicaux libres. À des niveaux modérés, ils ont donc des effets bénéfiques. En revanche, si leur concentration devient trop élevée, ils peuvent endommager les cellules, les lipides, les protéines ou encore l’ADN, ce qui peut favoriser l’apparition de maladies ou encore de cancers.

En raison de leur pouvoir protecteur, les antioxydants, sont de plus en plus plébiscités et utilisés dans les domaines de la santé, de la nutrition et du bien-être. Bien qu'il existe un grand nombre d'antioxydants synthétiques, la demande d'antioxydants d’origine naturelle est très élevée. Leur bioproduction par des microorganismes est plus écologique et durable, mais aussi très concurrentielle et il est important de pouvoir la suivre et la quantifier.

Une levure comme biosenseur du pouvoir antioxydant des molécules

Des études scientifiques ont déjà permis de mettre au point des moyens pour contrôler et surveiller la synthèse de molécules antioxydantes, mais certaines peuvent être contraignantes, coûteuses ou délicates à mettre en œuvre^1,2.

C’est pourquoi l’équipe de TBI a souhaité travailler sur une levure bien connue, la levure de bière appelée Saccharomyces cerevisiae. Il s’agit de l’un des modèles eucaryotes (c’est-à-dire possédant un noyau dans les cellules) les mieux développés génétiquement, aux besoins nutritionnels simples, facile et rapide à cultiver.

Grâce à ces levures, les scientifiques ont développé un test simple permettant la détection et la quantification de certaines molécules antioxydantes telles que le resvératrol, le gallate d’épigallocatéchine, la quercétine ou encore l’astaxanthine, lorsqu’on les met en présence des levures. C’est donc un test concluant pour détecter et quantifier les antioxydants.

Mais le test va plus loin, puisqu’il montre également qu’il est possible de suivre la biosynthèse d’antioxydants directement dans les microorganismes producteurs. En modifiant génétiquement une levure, les scientifiques ont suivi et quantifié la synthèse d’un type d’antioxydant « naturel » : les caroténoïdes.

Outre sa facilité de mise en œuvre, cette méthode de quantification basée sur les levures permet aussi de mesurer, caractériser et étudier l’effet physiologique des molécules antioxydantes bioproduites par les microorganismes. Elle pourra donc être très utile pour améliorer les souches de microorganismes communément utilisés pour la production d’antioxydants.