Phospholipides sur un pois
La réflectométrie neutronique offre des informations précieuses sur les subtilités moléculaires des aliments d'origine végétale
A ce jour, l'un des plus grands défis de l'humanité est d'assurer un accès universel et stable à la nourriture dans le monde entier. Bien que nous dépendions actuellement fortement des produits d'origine animale, en particulier pour couvrir nos besoins en protéines, de nombreux problèmes associés à une surconsommation de viande et de produits laitiers appellent à une transition vers des sources de protéines plus plus respectueuses de l'environnement..
Les pois sont parfois considérés comme un couteau suisse parmi les alternatives aux protéines animales. Ils peuvent être cultivés dans diverses zones climatiques, provoquent peu d'allergies et possèdent une teneur élevée en protéines. Deux types de protéines de pois – la légumine et la viciline, qui diffèrent fortement par leurs propriétés chimiques – ont été identifiés comme étant d'un intérêt particulier pour l'alimentation d'origine végétale. Leur attrait réside dans leur capacité à former des films aux interfaces huile-eau. Ceci signifie qu'elles aident à mélanger les composants solubles dans l'eau avec les huiles et les graisses, ou à créer des mousses, ce qui est très apprécié dans les desserts ou les cappuccinos végétaux. Une compréhension détaillée, au niveau moléculaire, de l'adsorption des protéines de pois sur les molécules grasses est cruciale pour optimiser la formulation, la texture et le sensation en bouche des aliments d'origine végétale.
L'étude des associations de molécules biologiques aux phospholipides est l'une des spécialités de la réflectométrie neutronique, explique Alexey Vorobiev, responsable principal du réflectomètre à neutrons SuperADAM de l'ILL. « Dans une expérience de réflectométrie de neutrons, nous dirigeons un faisceau de neutrons sur une surface très plate. La manière dont les neutrons sont réfléchis par la surface nous donne des informations précises sur sa rugosité, sa composition et la façon dont différentes molécules s'y adsorbent (se fixent en surface). » Les neutrons sont particulièrement bien adaptés à ce type d'études car ils sont non destructifs et pénètrent profondément dans la matière. De plus, ils sont extraordinairement sensibles à l'hydrogène, un composant essentiel des biomolécules.
En collaboration avec Vorobiev, un groupe de recherche suédois, danois et italien a réalisé une série d'expériences sur SuperADAM pour comprendre le comportement de la légumine et de la viciline en présence de phospholipides, une classe de graisses bien étudiée. « Nous avons déposé de minces films de phospholipides couramment utilisés en recherche sur une plaquette de silicium, puis nous avons ajouté des solutions de légumine et de viciline », explique Gökhan Uğur Atıl, le premier auteur de l'étude.
Fait intéressant, nous avons constaté que la légumine ne semblait pas interagir avec le film de phospholipides, même lorsque nous en changions la composition. » La viciline, en revanche, a modifié sa structure tout en se fixant au film de phospholipides. « Lorsque nous avons construit un modèle mathématique à partir de nos données, nous avons pu en déduire que la viciline formait des complexes moléculaires solubles avec les molécules de phospholipides », ajoute Atıl.
Cette étude, qui fournit des informations au niveau moléculaire sur le comportement des protéines aux interfaces lipidiques, est une étape importante vers une compréhension plus générale de la nature cachée des aliments d'origine végétale. « Alors que les protéines végétales deviennent des alternatives de plus en plus importantes aux aliments d'origine animale, de telles recherches nous aideront à guider la conception de produits végétaux délicieux et attrayants », déclare Tommy Nylander, investigateur principal de l'étude avec Milena Corredig.
Référence : Gökhan Uğur Atıl, Marshall R. Machingauta, Alessandra Luchini, Alexey Vorobiev, Milena Corredig, Tommy Nylander. "Pea protein isolates adsorption on phospholipid bilayer interfaces: a quartz crystal microbalance and neutron reflectometry study". Food Hydrocolloids 172 (2026) 111842.
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111842
Instrument ILL :SuperADAM
Contact ILL : Alexey Vorobiev