Biologie | Environnement
Xulia Maillot Rodriguez, 2004 | Belmont-sur-Lausanne, VD
Bien qu’aujourd’hui en Europe la majorité des individus consomment du pain à base de levure boulangère, les premiers pains étaient élaborés avec du levain, un ferment ancestral dont l’origine remonte à plus de 7800 ans. La principale différence émane des organismes qui les composent. La fermentation d’un pain à la levure boulangère est réalisée à partir de Saccharomyces cerevisiae, tandis que la fermentation d’un pain au levain repose sur quatre types de micro-organismes différents : les bactéries lactiques, acétiques et hétérofermentaires, ainsi que les levures sauvages. Le pain au levain est un aliment réputé pour son goût acidulé particulier ainsi que sa mie humide et dense. De nombreux paramètres, comme l’environnement ou le climat ainsi que sa composition microbienne spécifique contribuent à l’unicité d’un levain. De plus, de nombreuses recherchent sur le levain sont encore en cours afin d’analyser les bienfaits sur la santé des micro-organismes qui le constituent. En effet, grâce aux caractéristiques probiotiques et à la réduction de l’index glycémique procuré par certaines souches du levain, ce dernier pourrait donc présenter des avantages pour des personnes saines, mais aussi pour des individus diabétiques ou en surpoids.
Problématique
Pour en connaître plus sur le microbiome du levain présentement étudié, ce travail s’est focalisé sur l’identification des micro-organismes présents dans un levain artisanal, afin de déterminer leur influence sur le taux d’acidité du pain et donc, sa sapidité. La singularité du levain utilisé ici repose sur sa provenance. En effet, il a été créé dans le but de cette étude et n’avait donc jusqu’ici jamais été analysé.
Méthodologie
J’ai tout d’abord développé une série d’expériences pour déterminer les différents micro-organismes cohabitant dans mon levain et ainsi analyser leurs caractéristiques. Premièrement, j’ai isolé trois micro-organismes provenant du ferment. Deuxièmement, j’ai observé un échantillon de levain au microscope optique, avant de poursuivre avec une coloration de Gram et une analyse de la production d’acide en présence de lactose. Les hypothèses émises lors de ces expériences ont été comparées avec le résultat du séquençage du génome des trois micro-organismes. Finalement, j’ai étudié l’effet de ces derniers sur le pH du levain.
Résultats
Les observations microscopiques et macroscopiques ont montré la présence de deux types de bactéries et d’une levure. La méthode de la coloration de Gram a montré quelques limites sachant que pour une souche le résultat était un faux négatif et pour l’autre souche le résultat n’était pas interprétable. Finalement, une bactérie a montré une production d’acide en présence de lactose. Ces observations ont été complétées à l’aide d’un séquençage afin d’identifier avec précision les micro-organismes contenus dans le levain. La souche de levure identifiée était Pichia kudriavzevii, quant aux bactéries lactiques et acétiques, elles se sont avérées être respectivement Lactiplantibacillus plantarum et Gluconobacter oxydans. Enfin, quatre heures après son dernier rafraîchi, le pH du levain se rapprochait de 4.
Discussion
Lactiplantibacillus plantarum, Gluconobacter oxydans et Pichia kudriavzevii avaient déjà été identifiées dans d’autres levains. En effet, bien que Pichia kudriavzevii soit une levure plutôt rare dans ce type de ferment, Lactiplantibacillus plantarum est présente dans 50% des levains. Aujourd’hui, de nombreuses études ont montré que l’acidification, essentiellement due à la présence des bactéries lactiques et des acides organiques, est à l’origine de la plupart des bienfaits octroyés au levain. Finalement, son pH se situait à mi-distance entre le levain doux et le levain extrêmement acide. Mais un pain avec un levain au pH aussi bas reste agréable en bouche, car l’acide lactique engendré par ses bactéries est plus doux que l’acide acétique dont la saveur aigrelette est proche de celle du vinaigre.
Conclusions
Après avoir privilégié pendant des années la rapidité de la confection des produits boulangers, l’industrie s’intéresse aujourd’hui davantage à la santé. Par ailleurs, le pain étant la base de l’alimentation humaine et en vue des nombreux avantages que présente le pain au levain, serait-il possible de créer un levain sur mesure en fonction des besoins de chaque individu ? En effet, les micro-organismes identifiés dans ce travail, Lactiplantibacillus plantarum, Gluconobacter oxydans et Pichia kudriavzevii sont connus pour leurs bienfaits, notamment en tant que probiotiques et seraient de ce fait des candidats idéaux pour la santé intestinale.
Appréciation de l’experte
Fanny Louviot
La passion de Xulia Maillot pour la composition microbienne du levain et la biologie en général transparaît clairement dans son travail. La candidate a choisi un sujet très pertinent et original pour son travail. En effet, le sujet du microbiome du levain est un domaine de recherche relativement nouveau et en pleine croissance. Elle a réalisé ses expériences dans un laboratoire et a su aller au contact de différentes personnes afin de tirer profit de leurs connaissances et ainsi entrer dans le vaste monde de la microbiologie.
Mention:
bien
Gymnase de la Cité, Lausanne
Enseignant: Christos Dörries