Utilisant la fermentation, des chercheurs de l'Université de l'Alberta ont développé une méthode pour produire des quantités plus élevées d'acide punicique, un acide gras sain que l'on trouve principalement dans les grenades. Les résultats sont publiés dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry.
L'équipe a travaillé avec de la levure de boulanger qui ne contenait initialement aucun acide et a créé une nouvelle souche avec de hauts niveaux d'acide punicique. Cela offre un moyen durable de produire à la fois l'acide gras et la biomasse de levure, qui sert de source de protéines supplémentaires dans les industries alimentaires et d'alimentation animale.
Le co-auteur de l'étude, Guanqun (Gavin) Chen, professeur associé à la Faculté des sciences agricoles, biologiques et environnementales, a déclaré : "Cela signifie que nous pourrions produire ce lipide de haute valeur beaucoup plus rapidement et économiquement à l'avenir, sans avoir besoin d'utiliser des terres arables, et cela montre également comment nous pouvons développer et améliorer nutritionnellement des sources durables d'huile spéciale."
L'acide punicique, dérivé de l'huile de graine de grenade, présente plusieurs avantages pour la santé, notamment des propriétés réductrices du cholestérol, anti-inflammatoires et anticancéreuses. Cependant, les grenades ont un faible rapport graine-fruit et un rendement en huile par rapport à d'autres cultures oléagineuses comme le colza, ce qui en fait une denrée plus coûteuse.
Utilisant une technique d'édition génique connue sous le nom de mélange de gènes basé sur CRISPR, Chen et le co-auteur de l'étude, Juli Wang, ont intégré des gènes spécifiques impliqués dans la synthèse de l'acide punicique directement dans le génome de la levure de boulanger. Cela marque la première utilisation du mélange de gènes basé sur CRISPR dans l'ingénierie de la levure pour produire des acides gras inhabituels d'origine végétale.
Leur approche a permis l'ajout aléatoire de gènes pour créer une bibliothèque, qui a ensuite été examinée pour identifier les combinaisons les plus efficaces. Wang a expliqué : "Nous obtenons le dépistage de la meilleure souche en premier et ensuite nous découvrons quels gènes sont transformés. Cela garantit de meilleures performances dans nos résultats, car cela nous indique quels gènes fonctionnent mieux ensemble."
Les expériences ont abouti à une augmentation de 80 fois du contenu en acide punicique, atteignant 26,7 %, le niveau le plus élevé rapporté dans des micro-organismes ou des plantes modifiés à ce jour, indiquant un potentiel pour une production commerciale à grande échelle.
La souche de levure produite maintient un contenu stable en acide punicique, ce qui est prometteur pour des applications à grande échelle. Wang a noté : "Pour la production bioindustrielle, cela signifie que les gènes ajoutés à la levure ne se perdent pas d'un lot de fermentation à l'autre."
Les découvertes ont conduit à une demande de brevet provisoire et s'appuient sur des recherches antérieures identifiant les dynamiques du contenu en acide punicique dans la levure. Les chercheurs prévoient de cultiver leur souche à haut rendement dans des fermenteurs à l'échelle de laboratoire comme étape vers une production commerciale.
De plus, leur approche de mélange de gènes basée sur CRISPR pourrait être adaptée pour ingénier la levure de boulanger afin de produire d'autres acides gras inhabituels précieux, comme ceux de l'huile de ricin, présentant un potentiel passionnant pour le développement de bioproduits supplémentaires.