Depuis qu’il a été découvert en septembre 1991 parmi les glaces du Val Senales, dans le Haut Adige, à 3 210 mètres d’altitude, Oetzi, la célèbre « momie de Similaun », n’a cessé de révéler ses secrets et son histoire, reconstituée grâce aux études de scientifiques du monde entier. Le dernier travail se concentre sur les invités invisibles qui l’accompagnaient de son vivant – le microbiome de « Iceman » – et également après sa mort, avec une découverte qui, étonnamment, pourrait également avoir des implications intéressantes pour les temps modernes. Une étude publiée dans la revue « Microbiome » ouvre une fenêtre sur la flore bactérienne qui vivait dans les profondeurs de l’intestin de l’homme des glaces, résultat d’une enquête approfondie menée par des chercheurs d’Eurac Research, qui a impliqué l’analyse de la glace présente à la surface et de l’eau de fonte à l’intérieur de la momie, et la collecte de nombreux échantillons prélevés avec des écouvillons. Le résultat est une carte détaillée du microbiome d’Ötzi – obtenue grâce au matériel génétique (obtenu à partir d’échantillons de tissus internes) de bactéries appartenant à sa flore intestinale d’origine – et une image plus large et plus précise des micro-organismes déjà présents de son vivant et de ceux qui l’ont colonisé seulement après sa mort, tant pendant la période passée dans le glacier que pendant les plus de 30 ans de conservation.
Une découverte que les scientifiques qualifient de « surprenante » est la présence d’espèces de levures adaptées au froid, probablement originaires de l’environnement glaciaire, qui ont persisté sur le corps d’Ötzi jusqu’à ce jour. Ces « super levures » résistantes au gel pourraient également avoir un potentiel pour des applications industrielles. Ainsi, outre leur importance pour la conservation de la momie, les résultats ouvrent également de nouvelles perspectives de recherche : ces micro-organismes adaptés au froid pourraient, par exemple, être utilisés dans des processus industriels à faible consommation d’énergie, comme la fermentation à basse température. Un premier test a déjà été réalisé : avec les levures d’Ötzi les scientifiques ont obtenu une pâte et du pain cuit.
Quant au microbiome d’Ötzi, il offre « une opportunité rare » de jeter un coup d’œil sur le passé microbien de l’humanité, un aperçu de la flore bactérienne de l’âge du cuivre. Les données sur le tissu intestinal et le contenu de l’estomac de l’homme des glaces provenaient d’études antérieures. Un échantillon de sol du site de découverte, collecté et congelé lors de la récupération d’Ötzi en 1991, a également été analysé pour retracer les influences environnementales. Les chercheurs ont également identifié du matériel génétique du microbiome intestinal natif dans le tractus intestinal et le contenu de l’estomac. Ce microbiome, décrit pour la première fois dans une étude menée en 2019 avec Eurac Research, ressemble beaucoup aux quelques exemples connus de flore intestinale des premières populations humaines : les bactéries de ce type sont rarement trouvées dans l’intestin des humains modernes vivant dans les sociétés industrialisées, précisent les auteurs.
« Ces micro-organismes ne sont pas des reliques du passé, ils continuent d’exister »
Les levures nouvellement découvertes, expliquent les chercheurs, ont été isolées à partir d’échantillons de peau, d’eau de fonte à l’intérieur de la momie et d’échantillons de contenu d’estomac. Ces espèces hautement spécialisées se sont adaptées aux basses températures. Les analyses génétiques ont révélé une relation avec des souches provenant de régions extrêmement froides comme l’Antarctique. Cela suggère que les levures sont originaires de l’environnement glaciaire et pourraient avoir été associées à la momie depuis des milliers d’années. Les chercheurs ont découvert un ADN à la fois hautement dégradé (ancien) et bien conservé (moderne). Cela indique que ces micro-organismes ne sont pas de simples reliques du passé, mais continuent d’exister dans les conditions de stockage actuelles de -6 degrés Celsius et d’humidité élevée, peut-être dans un état de quiétude.
« Nous constatons une continuité – explique Frank Maixner, directeur de l’Institut pour l’étude des momies à Eurac Research – Ces levures ont accompagné Ötzi dans son long voyage à travers les millénaires ». Selon l’expert, cela prouve que la momie « n’est pas une relique statique, mais un système biologique dynamique ». L’étude révèle également que des mesures de conservation antérieures pourraient avoir favorisé par inadvertance certains micro-organismes : 3 des 4 levures identifiées possèdent la capacité génétique de dégrader le phénol, un ingrédient actif utilisé après la guérison d’Ötzi pour éliminer la croissance fongique de la surface de la momie, que les levures auraient pu utiliser comme source de nutrition.
« Le microbiome d’une momie est unique – souligne le microbiologiste et auteur principal de l’étude Mohamed S. Sarhan – parce que nous avons affaire à des microbes vieux de plus de 5 000 ans et, en même temps, à des microbes modernes introduits après la découverte ». Les conditions de conservation de la momie de Similaun « sont aujourd’hui très stables », assure Elisabeth Vallazza, directrice du Musée archéologique du Haut-Adige à Bolzano, aujourd’hui « la maison » d’Ötzi. « Une surveillance microbiologique minutieuse garantit que la momie ne subit aucun dommage. Cependant, des recherches supplémentaires et des interventions de conservation globales sont certainement nécessaires pour la préserver pour de nombreuses générations supplémentaires. » Et en fait, ajoute l’expert en conservation et co-auteur Marco Samadelli, « les conditions dans lesquelles les momies glaciaires sont préservées ne sont pas encore entièrement comprises. Cette étude » est un pas en avant qui « élargit nos connaissances dans ce domaine ».
Du pain, et bientôt de la bière aussi
Mais qu’adviendra-t-il désormais des levures d’Oetzi ? Premier défi : le pain. L’expérience a déjà été réalisée (« excellente pâte ») et le microbiologiste Mohamed Sarhan en a parlé dans un focus en ligne sur le site Eurac Research. La découverte de ces micro-organismes résistants au froid dans des échantillons prélevés par les experts d’Iceman est « très surprise ». « Ötzi est conservé à -6 °C : dans ces conditions, on ne s’attendrait pas à ce que les micro-organismes survivent à long terme – dit Sarhan – Ces levures sont extrêmement intéressantes, car elles se sont adaptées à des températures très basses. Pour les cultiver, nous avons dû les incuber au réfrigérateur (+4 °C), où nous stockons habituellement les échantillons, afin d’empêcher la croissance des micro-organismes. À cet effet, nous avons spécialement acheté un incubateur réfrigéré avec une température de fonctionnement comprise entre -20 °C et +60 °C ». Dès les premières expériences réalisées, « même si elles n’étaient pas encore systématiques », « de bons résultats ont été obtenus – dit-il – Nous avons essayé de préparer un levain. Au début, la levure ne s’était pas encore adaptée à l’environnement de la farine, donc rien ne s’est passé. Nous avons continué à la cultiver plus longtemps, en la rafraîchissant environ toutes les 2 semaines, pour que la levure puisse s’adapter lentement. Au final, nous avons obtenu une pâte tout à fait normale, qui a levé en 24 heures, pratiquement comme avec une levure ordinaire. Nous avons obtenu une très bonne pâte. »
Et de la pâte, nous sommes passés aux tests du pain, qui a été cuit avec un résultat « certainement améliorable », sourit Sarhan, qui avoue : « Je n’avais jamais fait de pain auparavant, et cela se voyait. Mais, comme je l’ai dit, c’étaient nos toutes premières expériences. Nous voulons continuer sur cette voie, en impliquant également des équipes de recherche spécialisées dans le secteur alimentaire. Le pain est actuellement l’une des applications les plus évidentes auxquelles nous pensons ; une autre application possible pourrait être la bière ». A ce propos, ajoute-t-il, « nous avons déjà eu un échange d’opinions avec des experts de Weihenstephan », une ancienne brasserie. « Ce sont des idées préliminaires et nous sommes certainement ouverts à d’autres suggestions. »
Les recherches vont donc se poursuivre. « Nous souhaitons caractériser ces levures plus en détail d’un point de vue fonctionnel et étudier systématiquement leurs propriétés – conclut Sarhan – En même temps, nous évaluons comment nous pouvons les utiliser dans la pratique et aimerions expérimenter différentes possibilités d’application. Les levures actives à très basse température peuvent offrir des avantages dans divers domaines, par exemple dans la production de pain. Si la fermentation est possible à température ambiante ou même à température de réfrigérateur, de l’énergie est économisée car aucun chauffage supplémentaire n’est nécessaire. De plus, les levures pourraient également être actives pendant le transport, contribuant ainsi à la fermentation déjà pendant le transport. le fabricant ».
