En plus du séquençage des génomes de micro-organismes alimentaires individuels, le séquençage de nouvelle génération (NGS) peut être utilisé pour étudier les communautés microbiennes mixtes dans les aliments. Les progrès récents dans le séquençage de l'ADN, la technologie analytique et la bioinformatique ont permis aux scientifiques et aux chercheurs d'utiliser efficacement ces outils méta-omiques pour étudier les microbiomes dans divers écosystèmes microbiens. L'analyse de la diversité microbienne à l'aide du NGS peut être appliquée à une grande variété d'aliments, d'échantillons de processus agroalimentaires environnementaux et d'échantillons d'usines environnementales.

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Les matières premières et humaines sont des réservoirs de microorganismes de dégradation, capables de croître et de survivre dans un environnement de traitement. Le flux de processus (matériaux, air et humain), le nettoyage, la température et l'humidité sont principalement utilisés pour contrôler les communautés microbiennes. Les origines des micro-organismes pathogènes et d'altération trouvés dans ces usines de traitement sont pour la plupart inconnues. Ce domaine en pleine expansion de la microbiologie de l'environnement alimentaire a été rendu possible grâce au séquençage de l'ADN et aux technologies Big Data. Le séquençage de l'ADN à haut débit (HTS) donne une perspective de la dynamique de la population mondiale dans les installations alimentaires en tant qu'écosystèmes microbiens. Les applications potentielles de cette technique ne sont limitées que par les populations de micro-organismes que l'on peut trouver, ce qui la rend parfaite pour les investigations d'altération, les analyses de durée de conservation et la surveillance de l'environnement. Il fournira également plus d'informations aux fabricants de produits alimentaires familiers avec une technique de comptage classique simple.

Le métabarcoding, par le biais d'une approche d'usine alimentaire de séquençage, permet de mieux comprendre l'écologie globale et le comportement des micro-organismes dans la chaîne alimentaire. Le métabarcodage de l'ADN est le métaséquençage ciblé de marqueurs génétiques informatifs sur le plan taxonomique, qui permet de mesurer la biodiversité rapidement, à moindre coût, de manière complète, répétée et vérifiable.

Les avantages de l'analyse de la diversité microbienne (également appelée profilage microbien, profilage 16S, métabarcoding ou métagénomique 16S) basés sur les NGS par rapport aux méthodes classiques comprennent :

  • Identification de milliers de micro-organismes en une analyse
  • Identification des micro-organismes non cultivables
  • Détermination de l'abondance relative des micro-organismes
  • Dépistage extrêmement rapide des écosystèmes complexes
  • Meilleure compréhension et contrôle de la flore microbienne
  • Minimisation de la détérioration en améliorant les pratiques d'hygiène dans les installations de production alimentaire

Le métaséquençage peut être utilisé pour mettre en évidence les étapes de la chaîne de production ou les zones de production où des améliorations des pratiques d'hygiène sont nécessaires. En outre, le métaséquençage ciblé 16S peut être utilisé pour évaluer l'impact des mesures de conservation des aliments sur la croissance des bactéries de détérioration. Le métabarcoding peut aider à la sélection de mesures optimales de conservation des aliments.

Les méthodes métagénomiques sont utiles pour évaluer la diversité des communautés bactériennes et leur dynamique dans toute l'usine de traitement. L'usine alimentaire peut être considérée comme un écosystème microbien intelligent (Smart Microbial Ecosystem of Food Factory: SMEFF) où les communautés microbiennes ou les points chauds de contamination peuvent être identifiés et surveillés en permanence. Cela permet des interventions ciblées sur les équipements, les conceptions de flux de travail et les pratiques d'hygiène. Dans ce nouveau concept SMEFF, la qualité et la durée de conservation des produits finaux seraient améliorées. Les intrants de nettoyage nocifs pour l'environnement seraient réduits, ce qui entraînerait une réduction des coûts de production. Dans les usines de transformation des aliments, la surveillance systématique du microbiote conduit à des pratiques de production plus sûres, plus efficaces et plus durables.

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L'extraction des acides nucléiques est effectuée régulièrement dans nos installations de laboratoire, fournissant un soutien à nos clients directement à partir de la matière première.

  • Extraction d'ADN à partir d'échantillons (différents protocoles d'extraction d'ADN sont adaptés en fonction du matériel biologique de départ)
  • Construction de la bibliothèque de métabarcoding pour les groupes taxonomiques cibles
  • Séquençage sur le système Illumina® MiSeq®
  • Analyse bioinformatique des données de séquençage (pipeline bioinformatique incluant le dé-multiplexage et le filtrage de qualité, lecture des clusters dans les OTU et affectation des taxons et classification à plusieurs niveaux taxonomiques: royaume, phylum, classe, ordre, famille et genre, etc.).
  • Un rapport scientifique détaillé comprenant des tableaux et des graphiques qui résument l'information sur les différents échantillons et un résumé complet de la méthode.

Les normes de qualité appliquées aux services de séquençage sont entièrement conformes aux normes ISO 9001 et aux recommandations d'experts professionnels.

Notre réseau issu des laboratoires experts du Food Science Center (Food scientists, experts biomoléculaires, bioinformaticiens) accompagne vos projets et vos tests de la conception de l'étude au rapport final. Tout est adapté à vos besoins, de la technique biomoléculaire spécifique au pipeline bioinformatique et au stockage de données. Mérieux NutriSciences propose des analyses et des recommandations d'experts pour ajouter de la valeur aux résultats de séquençage complexes en vue d'une application pratique et d'une amélioration de la sécurité et de la qualité des aliments.

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