Composition en acides gras et génome

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 14002 (2023) Citer cet article

Détails des métriques

Le pois chiche est une légumineuse à forte densité nutritionnelle avec des niveaux élevés de protéines, de glucides, de micronutriments et de faibles niveaux de graisses. Les acides gras de pois chiches sont associés à un risque réduit d’obésité, de cholestérol sanguin et de maladies cardiovasculaires chez l’homme. Nous avons mesuré quatre acides gras primaires de pois chiches ; l'acide palmitique (PA), l'acide linoléique (LA), l'acide alpha-linolénique (ALA) et l'acide oléique (OA), qui sont cruciaux pour la santé humaine et les réponses au stress des plantes, dans un panel de diversité de pois chiches comprenant 256 accessions (types Kabuli et desi). ). Une large plage de concentrations a été trouvée pour le PA (450,7 à 912,6 mg/100 g), le LA (1 605,7 à 3 459,9 mg/100 g), l'ALA (416,4 à 864,5 mg/100 g) et l'OA (1 035,5 à 1 907,2 mg/100 g). ). Le pourcentage des apports journaliers recommandés variait également pour PA (3,3 à 6,8 %), LA (21,4 à 46,1 %), ALA (34,7 à 72 %) et OA (4,3 à 7,9 %). De faibles corrélations ont été trouvées entre les acides gras. Des études d'association pangénomiques (GWAS) ont été menées à l'aide de données de génotypage par séquençage. Cinq polymorphismes mononucléotidiques (SNP) significatifs ont été identifiés pour l'AP. L'analyse de la structure de la population de mélange a révélé sept sous-populations basées sur la diversité ancestrale dans ce panel. Il s'agit de la première étude rapportée visant à caractériser les profils d'acides gras dans un panel de diversité de pois chiches et à réaliser un GWAS pour détecter les associations entre les marqueurs génétiques et les concentrations d'acides gras sélectionnés. Ces résultats démontrent que la biofortification des acides gras des pois chiches est possible à l'aide de techniques de sélection conventionnelles et génomiques, afin de développer des cultivars supérieurs avec de meilleurs profils d'acides gras pour une meilleure santé humaine et une meilleure réponse des plantes au stress.

Les graisses fournissent des calories et de l’énergie importantes pour le bien-être humain et un mode de vie sain. Les acides gras ont plusieurs fonctions métaboliques importantes dans le corps humain, notamment le fait d'être stockés comme sources d'énergie à utiliser en cas de taux de glucose sanguin réduits, d'aider à réguler l'expression des gènes, de former des structures cellulaires, de favoriser la signalisation cellulaire et d'aider à contrôler les taux de cholestérol et les réponses inflammatoires1. Les acides gras sont classés en acides gras saturés (AGS), acides gras monoinsaturés (AGMI) et acides gras polyinsaturés (AGPI). La viande, les huiles de graines, les fruits de mer et les légumineuses contiennent des AGS et des AGMI allant de 1,5 à 52 g/100 g et de 0,9 à 85 g/100 g, respectivement2, tandis que les AGPI varient de 0,027 à 7 g/100 g. L'acide oléique est un AGMI qui possède des propriétés anti-inflammatoires. Les AGPI sont considérés comme des acides gras essentiels (AGE) et comportent deux sous-familles, à savoir les acides gras oméga-6 (ω-6) et oméga-3 (ω-3). L'acide linoléique (LA ; ω-6) et l'acide alpha-linolénique (ALA ; ω-3) sont des AGPI importants pour la santé humaine 1,4. Ces acides gras essentiels doivent être obtenus par l’alimentation quotidienne5.

Les cultures de légumineuses, dont le pois chiche (Cicer arietinum L.), fournissent les besoins quotidiens en AGE6. Le pois chiche est originaire du sud-est de la Turquie et est largement consommé dans le monde entier, notamment en Asie du Sud-Ouest7. Le pois chiche contient 50 à 58 % de glucides, 18 à 22 % de protéines, 3,8 à 10 % de matières grasses et < 1 % de micronutriments8. De plus, le pois chiche est une riche source de glucides prébiotiques9. Une étude sur la nutrition humaine a révélé qu'une alimentation riche en légumineuses, notamment en pois chiches, réduisait le poids, le cholestérol total, les lipoprotéines de basse densité (LDL) et les lipoprotéines de haute densité (HDL) en huit semaines10. Les acides gras contenus dans le pois chiche jouent également un rôle crucial dans la réponse au stress, l’adaptabilité et la survie des plantes11. Le degré de saturation des acides gras du pois chiche maintient la structure, la fonction, l'intégrité, la fluidité et la perméabilité des membranes en modifiant leurs propriétés physiques et physiologiques 12,13. Les désaturases d'acides gras (FAD) régulent la désaturation des acides gras dans le pois chiche14, et 39 gènes FAD ont été identifiés en réponse à la sécheresse, à la salinité et au stress dû au froid15. Ainsi, la large gamme d’acides gras, suggérant une large variation génétique, peut être utilisée non seulement pour explorer le potentiel de biofortification des acides gras, mais également pour améliorer la tolérance des plantes au stress chez le pois chiche.