FACTEURS DE PRODUCTION DES AMINES BIOGENES

Au cours des dernières décennies, une plus grande attention est portée à la sécurité alimentaire afin de protéger la santé humaine que ce soit sur les contaminants chimiques, contaminants physiques ou contaminants d’origine biologique. La détection de contaminants d’origine naturelle et biologique tels que les amines biogènes est particulièrement importante puisque certaines de ces moléculestelle que l’histamine sont potentiellement dangereuses pour l’homme si la dose ingérée est trop élevée.

Les amines biogènes sont des composés organiques azotés de faible poids moléculaire qui sont formées principalement par décarboxylation de certains acides aminés par des microorganismes (bien que d’autres voies métaboliques existent). Dans les vins, les amines biogènes les plus abondantes sont : la putrescine, l’histamine, la tyramine, la cadavérine et dans une moindre mesure la phényléthylamine. Certaines de ces amines sont déjà présentes dans le moût de raisin car synthétisées par la vigne mais la plupart d’entre elles sont produites et accumulées au cours du process de vinification, par des levures pendant la fermentation alcoolique, et majoritairement par les bactéries lactiques au cours de la fermentation malolactique ou après celle-ci pendant l’élevage du vin. Leurs teneurs sont variables généralement de l’ordre de quelques milligrammes par litre dans le produit fini mais peuvent dans certains cas atteindre plusieurs dizaines de milligrammes par litre.

Outre l’enjeu sanitaire, il apparait essentiel d’améliorer le contrôle des teneurs en amines biogènes car celles-ci peuvent agir comme un « masque » sur les arômes et ainsi altérer la qualité organoleptique des vins produits.

Or, le contexte de réchauffement climatique ne semble pas faciliter le contrôle des amines biogènes. L’augmentation des degrés alcooliques, la diminution des acidités, la difficulté de traitement en lien avec les risques d’échaudage sont autant de facteurs favorisant le développement de flores d’altération productrices d’amines biogènes.

Pourtant, le contrôle des teneurs en amines biogènes n’est pas une pratique courante en production, et peu de caves sont capables d’estimer les quantités de ces molécules présentes dans leurs bouteilles. Alors que de leurs côtés certains acheteurs imposent déjà leur règle sur le sujet, l’OIV s’intéresse à une réglementation générales qui pourrait bien venir secouer la filière.

Ainsi, dans l’objectif d’accumulation de données sur cette thématique, ce mémoire se veut synthèse d’une expérimentation menée sur deux millésimes au sein du Groupe ICV, centre de Nîmes. La première année a permis de réaliser un état des lieux des teneurs en amines biogènes sur une grande cave des Côtes du Rhône en insistant sur la phase critique de latence entre la fermentation alcoolique et la fermentation malolactique. L’intérêt d’une co-inoculation avec des bactéries lactiques y fut abordée. La seconde a permis d’élargir les essais sur différentes caves du département du Gard et de cibler plus l’importance des paramètres vignobles (état de la parcelle, maturité, azote assimilable) et de la bioprotection. L’ensemble des résultats a été raisonné à la fois d’un point de vue sanitaire mais également à visée d’optimisation du potentiel organoleptique des produits.

Les amines biogènes sont des composés azotés que l’on retrouve de manière répandue dans l’environnement chez les animaux et les végétaux. On en retrouve dans de nombreux aliments tels que les poissons, les fromages ou encore la choucroute pour ne citer que ceux-ci. Ces amines sont qualifiées de « biogènes » car elles sont formées par l’action d’organismes vivants.

Bien que les amines biogènes puissent être produites par différents microorganismes comme les levures œnologiques, elles sont principalement synthétisées par les bactéries lactiques. La principale voie métabolique responsable de cette production est la décarboxylation d’acides aminés .

S’il existe une multitude d’amines biogènes, la putrescine (1,4- diaminobutane), la cadavérine (1,5-diaminopentane), l’histamine (2-(4-imidazolyl)éthylamine) et la tyramine (4-(2- aminoéthyl) phénol) sont respectivement les molécules les plus présentes dans le vin. La figure I-A-2 présente leurs formules chimiques.

L’intérêt sanitaire de la gestion des teneurs en amines biogènes n’est plus à démontrée puisque ces molécules représentent la deuxième cause d’intoxication alimentaire en Europe d’après les données de l’ANSES. L’histamine peut notamment être à l’origine de réaction pseudo-allergie chez l’être humain. Une fois ingérée, cette molécule est dégradée par des diamines oxydases, enzymes du système digestif humain. Toutefois, dans le cas d’une ingestion d’une dose élevée, la saturation de ces enzymes entrainera la contamination du système digestif par des molécules d’histamine non dégradées. L’ingestion de quantités plus faibles d’histamine en combinaison avec d’autres amines biogènes présentes dans l’aliment peut produire le même effet par inhibition compétitrice des enzymes de catabolisation de l’histamine. En effet, Bieldanes et al. (1979). ont démontré la potentialisation de l’effet toxique de l’histamine par les autres amines biogènes.

Les principaux symptômes de l’intoxication histaminique sont expliqués par l’effet vasodilatateur de la molécule. La dilatation des capillaires sanguins entraîne des phénomènes d’hémoconcentration.

Il existe une forte variabilité individuelle sur le niveau de tolérance à l’histamine qui peut être liée à des prédispositions génétiques concernant l’activité de certaines enzymes, à des maladies gastro-intestinales ou à la prise médicamenteuse d’inhibiteurs enzymatiques. C’est pourquoi il est difficile de déterminer une dose seuil. Par exemple, aucune réaction n’a été observé chez des personnes exposées à une dose de 25 à 50 mg par repas alors qu’une dose bien plus faible pourra entrainer une intoxication chez une personne intolérante. L’ANSES estime le taux de personnes intolérantes autour de 1%. A cela s’ajoute que la réaction pseudo allergique peut être potentialisée par d’autres molécules présentes dans le produit (autres amines biogènes, alcool, sulfites) ou présentes en même temps dans le système digestif (prise de médicament).

Pour le cas de la tyramine, si le processus menant à une réaction est le même, l’intoxication se caractérise par une crise d’hypertension. Cette amine biogène est d’ailleurs considérée comme le principal déclencheur des crises d’hypertension dues à l’alimentation. Toutefois, les symptômes pouvant apparaitre plus de quelques heures après l’ingestion d’aliment et durer plus de 24h, la relation de cause à effet avec le produit alimentaire est difficile à établir.

Table des matières

INTRODUCTION
I – PROBLEMATIQUE ET OBJECTIFS
1 – LES AMINES BIOGENES DANS LE VIN
A – Définition
B – Intérêts de la gestion des amines biogènes
Histamine et tyramine : la réaction pseudo-allergique
Cadavérine et putrescine : des masques de molécules aromatiques d’intérêt
C – Teneurs dans les vins
2 – FACTEURS DE PRODUCTION DES AMINES BIOGENES
A – Principaux microorganismes impliqués
B – Influences des facteurs physiques : température, ph
C – Impact de la teneur en alcool
D – L’état azoté
E – Les pratiques œnologiques
II – MATERIEL ET METHODE
1 – LE DOSAGE DES AMINES BIOGENES PAR HPLC
A – Le principe de la chromatographie
B – Incertitudes de mesure
2 – METHODE POUR REALISATION DE L’EPIDEMIOLOGIE
3 – LES PROTOCOLES MIS EN PLACE
A – Millésime 2019 : intérêt de la gestion de la fermentation malolactique
B – Millésime 2020 : intérêt de la bioprotection des raisins
III – RESULTATS ET DISCUSSION
1 – RESULTATS GENERAUX
A – Impact du cépage
B – Impact du process
C – Comparaison des millésimes
2 – GESTION DE LA TENEUR EN PRECURSEURS AMINES
A – Facteurs viticoles : lien avec la teneur en azote assimilable
B – Effet de la supplémentation azotée des moûts
2 – INTERET DE LA GESTION DE LA FERMENTATION MALOLACTIQUE
3 – INTERET DE LA BIOPROTECTION DES RAISINS
A – Impact sensoriel de la bioprotection des raisins
B – Efficacité de la bioprotection pour limiter les teneurs en amines biogènes
4 – IMPACT ORGANOLEPTIQUES DES AMINES BIOGENES DANS LES VINS
C – Discussion et critiques
CONCLUSION

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