L’histoire du microbiote

L’histoire des ferments lactiques remonte aux origines de l’homme, étant donné qu’elle est étroitement liée à l’utilisation d’aliments fermentés. Diverses études archéologiques ont montré que les techniques de fermentation faisaient partie intégrante de nombreuses civilisations. Il y a des milliers d’années, l’homme s’était déjà accidentellement rendu compte que le fait de laisser pendant longtemps des fruits et des céréales dans des récipients fermés permettait la production de vin et de bière, mais nul ne comprenait exactement comment ni pourquoi cela se produisait. Ce processus prit le nom de « fermentation », formé à partir du mot latin fervere qui signifie « bouillir ».

 

Ce nom provient de l’observation que des mélanges de raisins écrasés conservés dans de grands récipients produisaient des bulles, « comme s’ils étaient en ébullition ». Par observation empirique, nos ancêtres ont ensuite appris que la température et l’exposition à l’air (donc la présence d’oxygène) sont fondamentales pour le processus de fermentation. En 1856, Monsieur Bigo, un industriel lillois qui fabriquait de l’alcool à partir de la betterave à sucre, contacta le jeune scientifique français Louis Pasteur pour résoudre des problèmes rencontrés en distillerie. Monsieur Bigo avait en effet observé que le jus de betterave de nombreuses cuves n’était pas converti en alcool et s’était au contraire aigri.

 

À l’aide d’un microscope, Pasteur examina les échantillons issus des cuves réussies et qui contenaient donc de l’alcool, et y remarqua la présence de globules gras. En revanche, en observant les échantillons aigris, il ne vit que des « particules minces et allongées ». Grâce à des études approfondies, il conclut que l’échantillon aigri contenait de l’acide acétique et, selon ses propres termes, n’était « certainement pas du vin ! ». Pasteur découvrit que le jus de betterave fermenté avec succès contenait un composé optiquement actif, donc formé par des organismes vivants. Par la suite, le chercheur observa, dans les échantillons des récipients où la fermentation avait abouti, la présence de grandes quantités de levure. En revanche, dans les récipients contenant de l’acide acétique, il observa des « cellules beaucoup plus petites que la levure ». Ses observations permirent de comprendre que la levure convertissait les sucres en alcool, tandis que l’effet acide était dû à la contamination par une espèce bactérienne capable de convertir l’éthanol en acide acétique.

 

Afin d’éliminer d’éventuels contaminants bactériens, Pasteur expérimenta une technique consistant à chauffer les échantillons à une température spécifique pendant un temps défini ; ce procédé fut nommé « pasteurisation ». Ses études furent révolutionnaires aux yeux des scientifiques de l’époque. En 1877, Moritz Traube, un chimiste allemand, suggéra que tout événement chimique survenu durant le processus de fermentation était catalysé par une substance de type protéine. Celle-ci prit, des années plus tard, le nom d’« enzyme ». Vingt ans plus tard, Eduard Buchner, un autre chimiste allemand, démontra que le saccharose pouvait être fermenté en alcool à l’aide d’extraits de levure et comprit que la fermentation était un processus extrêmement complexe, caractérisé par une chaîne d’événements, dont chaque phase est catalysée (c’est-à-dire guidée) par une enzyme différente. Les découvertes de Pasteur, Traube et Buchner jetèrent les bases pour la naissance d’une nouvelle discipline scientifique qui allait enrichir considérablement le monde de la recherche et de la pratique clinique : la biochimie, ou « chimie de la vie ».

 

Ce n’est qu’à partir des années 2000, grâce aux nouvelles techniques de biologie moléculaire comme la PCR, qui permet de répliquer de manière répétitive (ou d’amplifier) des fragments d’ADN spécifiques dont les séquences nucléotidiques initiales et terminales sont connues, et aux vastes études d’analyse du génome bactérien du microbiote humain comme le projet MetaHit, financé par l’Union européenne (https://cordis.europa.eu/project/id/201052/it), qu’il a été possible de développer la microbiologie moderne et que la recherche sur le microbiote et les ferments lactiques a décollé, passant de quelques centaines d’études par an seulement en 2000 à plus de 8000 en 2016.

 

La recherche se poursuit et le microbiote continue d’être l’un des domaines de recherche les plus actifs, passionnants et riches en nouveautés. L’objectif au cours des prochaines années ne sera plus seulement de comprendre où et dans quelle mesure la santé du microbiote influe sur la santé humaine, mais de quelle manière il sera possible d’influer sur le microbiote et de le soutenir de manière sûre, correcte, étudiée, spécifique et personnalisée.