Une équipe de recherche découvre des souches de bactéries lactiques à haute résistance virale provenant du kimchi

À partir de kimchi fermenté à basse température pendant une longue période, des chercheurs de l’Institut mondial du kimchi ont isolé des souches de bactéries lactiques (LAB) présentant des niveaux élevés de résistance aux phages. Ils ont également identifié le mécanisme de défense des souches LAB contre les phages, virus qui infectent et se répliquent au sein des bactéries.

Le kimchi, un aliment traditionnel coréen, est un produit végétal fermenté à l’acide lactique. Contrairement aux produits laitiers fermentés, qui sont produits dans un système de fermentation fermé et stérilisé, le kimchi est produit par fermentation spontanée initiée par divers micro-organismes présents dans les matières premières dans un système de fermentation ouvert non stérilisé. Ainsi, divers LAB peuvent être impliqués dans la fermentation du kimchi, et la diversité des LAB dominants et les périodes pendant lesquelles ils sont dominants diffèrent selon l’environnement.

Pour identifier les traits génétiques du kimchi LAB dans le kimchi fermenté à long terme conservé à basse température, des chercheurs de l’Institut mondial du kimchi ont collecté 34 échantillons de kimchi fermenté pendant plus de 6 mois à basse température de -2 à 10 ℃ dans tout le Sud. Corée. Dans plus de 88 % des échantillons de kimchi collectés, une souche spécifique de LAB, Pediococcus inopinatus, s’est avérée être l’espèce dominante.

Leurs travaux sont publiés dans la revue Microbiologie alimentaire.

Grâce à l’analyse du séquençage du génome entier, les chercheurs ont découvert que P. inopinatus possède une répétition palindromique courte et régulièrement espacée (CRISPR) très bien développée. CRISPR est un système immunitaire adaptatif procaryote composé d’une combinaison de plusieurs gènes selon la souche LAB.

Plus précisément, les souches de P. inopinatus possèdent plus de copies du gène csa3, le gène codant pour les facteurs de transcription des gènes cas, que les autres souches LAB. De plus, en raison de l’expression active des gènes cas, les souches de P. inopinatus stockent beaucoup plus d’informations génétiques sur les phages.

Par conséquent, après la première infection par un phage, P. inopinatus sera plus efficace pour prévenir une infection ultérieure par des phages similaires. L’industrie du kimchi utilise kimchi LAB comme base pour la production de kimchi standardisé doté de meilleures qualités sensorielles. Tout comme l’humanité est menacée par le virus COVID-19, ces starters courent également un risque d’infection par des phages.

Par conséquent, le développement de souches LAB résistantes aux phages est nécessaire. De plus, parmi les kimchi LAB rapportés dans cette étude, une souche LAB possédait une séquence génétique qui pourrait jouer un rôle immunitaire non seulement contre les phages mais également contre les virus de mammifères.

Le Dr Hae Choon Chang, président de l’Institut mondial du Kimchi et auteur correspondant de cette étude, a déclaré : « P. inopinatus possède un système CRISPR unique et bien développé qui peut se défendre contre diverses invasions virales. » Elle a également déclaré : « Nous prévoyons d’étudier l’activité antivirale et d’analyser le spectre immunitaire de P. inopinatus, et nous espérons que l’excellente capacité antivirale de ces souches de kimchi LAB pourra être utilisée non seulement dans l’alimentation mais également dans l’industrie pharmaceutique. ”