Functional Evaluation and In Vitro Glucose-Lowering Activity of a Limosilactobacillus fermentum Fermented Probiotic Millet Malt Beverage using HepG2 Hepatocytes

Pour des millions de personnes, l'acte simple de manger est compliqué par la lutte du corps pour gérer le sucre. Lorsque le système qui régule la glycémie faiblit, le résultat est une condition connue sous le nom de diabète, un défi de santé généralisé qui affecte la manière dont les cellules absorbent l'énergie. Ces dernières années, les scientifiques ont tourné leur attention vers l'intestin, ce vaste écosystème interne où résident des trillions de minuscules organismes vivants. Ces microbes, souvent appelés probiotiques, ne sont pas de simples passagers ; ils sont des participants actifs de la santé humaine, aidant à digérer la nourriture, à entraîner le système immunitaire et même à influencer la façon dont le corps gère le sucre. Bien que beaucoup de gens connaissent les probiotiques à travers le yaourt et d'autres produits laitiers, les chercheurs se tournent de plus en plus vers le règne végétal pour des alternatives. Les céréales comme le millet, qui ont soutenu les populations humaines pendant des milliers d'années, sont riches en fibres et en nutriments. Lorsque ces céréales sont laissées à germer puis fermentées par des bactéries bénéfiques, elles se transforment en quelque chose de nouveau : une boisson qui pourrait faire plus que simplement étancher la soif. La question qui a motivé une enquête récente était de savoir si un type spécifique de bactérie, récolté à partir d'une pâte traditionnelle, pouvait transformer le millet en une boisson capable d'aider les cellules à absorber le glucose plus efficacement.

Les chercheurs ont commencé leurs travaux en recherchant une souche spécifique de bactérie, un microbe en forme de bâtonnet connu sous le nom de Limosilactobacillus fermentum, caché dans un mélange de pâte de haricots mungo. Ils ont réussi à isoler cet organisme et ont confirmé son identité par séquençage génétique, un processus qui lit le code unique de l'ADN de la bactérie pour s'assurer qu'elle est exactement ce qu'ils pensent qu'elle est. Une fois qu'ils ont obtenu leur starter bactérien, ils se sont tournés vers deux types de millet : le sorgho et le millet perlé. Ces grains ont été trempés dans l'eau jusqu'à ce qu'ils germent, un processus qui active les enzymes naturelles, puis séchés et broyés en une farine fine. Pour créer la boisson, les scientifiques ont mélangé cette farine de millet avec de l'eau et du jus de gingembre frais, puis ont introduit les bactéries isolées dans le mélange. Ils ont laissé le mélange reposer dans un environnement chaud pendant trois jours, permettant aux bactéries de se nourrir des sucres du millet et de se multiplier.

Pendant que les bactéries travaillaient, elles changeaient la boisson de manières mesurables. Le mélange est devenu plus acide, son pH chutant d'un état neutre à un niveau aigre et piquant, signe que les bactéries produisaient des acides organiques. Simultanément, la quantité de sucre dans le liquide a diminué à mesure que les bactéries le consommaient pour produire de l'énergie. À la fin de la période de fermentation, la boisson était peuplée de vie, contenant des centaines de millions de cellules bactériennes dans chaque millilitre, un nombre suffisamment élevé pour être considéré comme une source de probiotiques puissante. L'équipe a également découvert que le processus de fermentation libérait des nutriments cachés. La boisson est devenue riche en composés phénoliques, des substances naturelles présentes dans les plantes qui agissent comme des antioxydants, aidant à neutraliser les molécules nocives dans le corps. La version à base de sorgho présentait des niveaux particulièrement élevés de ces composés bénéfiques.

Pour voir si cette nouvelle boisson pouvait combattre des envahisseurs nuisibles, les chercheurs l'ont testée contre plusieurs bactéries communes provoquant des maladies, y compris des souches d'E. coli et de Bacillus cereus. Lorsqu'ils ont placé le liquide de millet fermenté à proximité de ces bactéries nocives, les mauvais microbes ont cessé de croître, créant des zones claires où rien ne pouvait survivre. La boisson a montré une activité similaire à un antibiotique standard, bien que les zones d'inhibition soient inférieures à celles produites par la Streptomycine, confirmant son potentiel en tant qu'agent antimicrobien naturel. Ce pouvoir antimicrobien, combiné à la haute teneur en antioxydants, laissait présager que la boisson pourrait offrir une protection contre l'infection et le stress oxydatif.

Les scientifiques ont ensuite porté leur attention sur la façon dont la boisson allait goûter et sentir, deux facteurs qui déterminent si les gens consommeront réellement un aliment fonctionnel. Ils ont utilisé des dispositifs électroniques avancés, essentiellement des nez et des langues artificiels, pour analyser les gaz volatils et les composés chimiques libérés par la boisson. Ces machines ont détecté un profil complexe de senteurs et de saveurs qui étaient distincts des ingrédients non fermentés. La fermentation avait décomposé les composés amers et généré de nouvelles notes agréables de fruits et d'acidité légère. Lorsqu'un panel de volontaires humains a goûté la boisson, ils l'ont jugée très positivement, trouvant la version au sorgho particulièrement attrayante. Le gingembre ajoutait une chaleur familière, tandis que la fermentation lissait toute rudesse, résultant en une boisson qui était à la fois nutritive et appétissante.

Le test le plus critique, cependant, a eu lieu dans une boîte de laboratoire contenant des cellules hépatiques humaines, connues sous le nom de cellules HepG2. Ces cellules sont souvent utilisées pour étudier comment le corps traite le glucose. Les chercheurs ont exposé les cellules aux boissons de millet fermenté et ont observé ce qui se passait au fil du temps. Ils ont découvert que les cellules traitées avec la boisson commençaient à absorber plus de glucose de leur environnement par rapport aux cellules non traitées. Cet effet était plus prononcé après douze heures d'exposition, un délai où les cellules semblaient devenir plus efficaces pour absorber le sucre. La performance de la boisson de millet pointait vers des effets antidiabétiques prometteurs, comparables au traitement standard par Metformine, qui servait de contrôle positif dans l'expérience. Bien que l'effet ait diminué après vingt-quatre heures, les résultats intermédiaires suggéraient que les composés bioactifs de la boisson pouvaient stimuler les cellules pour qu'elles utilisent le sucre plus efficacement.

Tout au long des tests, les chercheurs ont également vérifié si la boisson était sûre. Ils ont constaté que les boissons fermentées n'endommageaient pas les cellules hépatiques ; en fait, les cellules restaient saines et actives, avec quelques indices suggérant que la boisson pourrait même soutenir la croissance cellulaire. Cela a confirmé que les microbes bénéfiques et les composés qu'ils produisaient n'étaient pas toxiques. L'étude a conclu qu'en combinant une bactérie probiotique spécifique avec du millet malté et du gingembre, il est possible de créer une boisson non laitière qui est riche en antioxydants, capable de combattre les bactéries nocives et efficace pour aider les cellules à absorber le glucose. Bien que ces résultats soient prometteurs, les chercheurs ont noté qu'ils sont basés sur des expériences de laboratoire. Les prochaines étapes impliqueraient de tester la boisson sur des organismes vivants et, finalement, sur des humains pour voir si ces bénéfices de laboratoire se traduisent par des améliorations de la santé dans le monde réel. Pour l'instant, ce travail démontre que les céréales anciennes, lorsqu'elles sont associées aux bons microbes, peuvent être transformées en un outil moderne pour la gestion de la santé.