Nouveau modèle de biosynthèse de l’asparagine

A partir de l’exemple de la chicorée, dont les racines sont utilisées comme substitut du café, l’équipe du Pr Hervé Vanderschuren (TERRA / Gembloux Agro Bio Tech) en collaboration avec l’entreprise wallonne COSUCRA fournit un nouveau modèle de biosynthèse de l’asparagine, un acide aminé qui joue un rôle dans la production d’acrylamide lors de la transformation à haute température de denrées alimentaires à base de plantes.

L

a présence d'acrylamide (AA), un composé potentiellement cancérigène et neurotoxique, dans les aliments est devenue une préoccupation majeure pour la santé publique. L'AA dans les aliments d'origine végétale (frites, chips, café, biscuits, pain de mie) provient principalement de la réaction de l’asparagine (Asn), un acide aminé, et des sucres lors de la transformation à haute température des denrées alimentaires

En utilisant une sélection de génotypes de chicorée (Cichorium intybus L.), une équipe de chercheurs (Dr Emanoella Soares, Dr Leonard Shumbe) du laboratoire de génetique végétale (Plant Genetics Lab, Gembloux Agro-Bio Tech, ULiège) a effectué différentes mesures de l’Asn dans les racines et les feuilles de la plante afin d'identifier les génotypes caractérisés par une accumulation d'Asn.

Du point de vue méthodologique, les chercheurs ont combiné l'analyse moléculaire et des expériences de greffage pour montrer que la translocation de feuille à racine contrôle la biosynthèse et l'accumulation de l’asparagine dans les racines de la chicorée. Ils ont démontré que l'accumulation de l’Asn dans les racines de chicorée dépend de sa biosynthèse et de son transport à partir de la feuille, et qu'une boucle de rétroaction négative de l'Asn sur l'expression d’un gène de biosynthèse (i.e. CiASN1) a un impact sur sa biosynthèse dans les feuilles.

Ces résultats fournissent un nouveau modèle pour la biosynthèse de l'asparagine dans les espèces de cultures racinaires et soulignent l'importance de la caractérisation et de la maîtrise du transport de l'asparagine pour réduire la teneur en AA dans certains aliments d’origine végétale transformés à haute température.

Source

‘Asparagine accumulation in chicory storage roots is controlled by translocation and feedback regulation of asparagine biosynthesis in leaves’, New Phytologist, DOI: 10.1101/2020.04.27.063412

Auteurs : Emanoella Soares¹, Leonard Shumbe¹, Nicolas Dauchot², Christine Notté³, Claire Prouin³, Olivier Maudoux³, Hervé Vanderschuren^1,4

¹ Plant Genetics Laboratory, TERRA Teaching and Research Center, University of Liège

² Research Unit in Plant Cellular and Molecular Biology, University of Namur

³ Chicoline, Breeding division of Cosucra Groupe Warcoing SA

⁴ Tropical Crop Improvement Laboratory, Crop Biotechnics Division, Biosystems Department, KU Leuven

Contact

Pr Hervé Vanderschuren, Laboratoire de Génétique végétale (Plant Genetics Lab), TERRA Teaching and Research center, Gembloux Agro-Bio Tech, Université de Liège (ULiège)