Les aflatoxines sont connues pour être hautement toxiques car elles peuvent avoir de graves conséquences sur la santé des hommes et des animaux. Ce sont des métabolites fongiques toxiques qui peuvent contaminer un large éventail de cultures destinées à l'alimentation humaine et animale, notamment les arachides, le maïs et les fruits à coque. Elles sont produites par certaines espèces de champignons Aspergillus, qui se développent sur les cultures avant ou après la récolte, en particulier dans des conditions chaudes et humides. L'exposition aux aflatoxines a été associée à un risque accru de différents cancers, notamment ceux du poumon et de l'appareil digestif.
La prévention de la contamination par les aflatoxines constitue donc un défi majeur pour les industries de l'alimentation humaine et animale. Diverses stratégies sont utilisées pour réduire leur occurrence, et la compréhension du mode d'action de la laccase est essentielle.
Pour évaluer la capacité de cette enzyme à détoxifier les aflatoxines, des chercheurs de l’Irig ont réalisé une étude basée sur des approches expérimentales et théoriques combinées.
Tout d'abord, les expériences in vitro ont montré que la laccase était capable d'oxyder efficacement les aflatoxines, conduisant à leur détoxification.
Des simulations informatiques ont ensuite été réalisées pour étudier les mécanismes sous-jacents au processus de détoxification, notamment grâce au code BigDFT. Les simulations ont confirmé que la laccase était capable de se lier aux aflatoxines et de les oxyder par le biais d'un mécanisme basé sur les radicaux.
Figure : Indications des zones sensibles à l’oxydation pour deux configurations différentes de la molécule d’aflatoxine, en faisant apparaître les isosurfaces dites de Fukui.
Les résultats de cette étude positionnent la laccase comme une enzyme prometteuse pour détoxifier les aflatoxines. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour explorer les applications potentielles, et déployer des stratégies de détoxification basées sur la laccase, dans l'industrie alimentaire.
BigDFT est un logiciel libre pour physiciens ou chimistes, qui permet de calculer l'énergie totale et la structure électronique de molécules, surfaces ou solides, dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) et d'une base d'ondelettes.