La peptone est un mélange complexe de produits d’hydrolyse des protéines, contenant notamment des peptides, des acides aminés et des sels minéraux, qui peut contribuer à la protection extracellulaire lors de la conservation à basse température. Son utilisation comme agent cryoprotecteur repose principalement sur des observations expérimentales, et ses effets protecteurs sont historiquement documentés dans la conservation des micro-organismes. Plus récemment, elle a également été étudiée dans le cadre de la cryoconservation des embryons, notamment comme composant de formulations sans protéines intactes.
Mécanismes de cryoprotection
Les mécanismes précis par lesquels la peptone protège les cellules ne sont pas entièrement élucidés. Les données disponibles suggèrent toutefois une combinaison d’effets physicochimiques et de soutien nutritionnel.
Protection physique médiée par les peptides : L’activité protectrice de la peptone est attribuée, en partie, à certaines fractions peptidiques présentes dans l’hydrolysat. Des études menées sur le bactériophage T4 ont montré que la protection contre les dommages liés à la congélation dépendait de la concentration en peptone, tandis que la protection contre les lésions eutectiques, associées aux transitions de phase des solutés pendant la congélation, dépendait fortement de la taille des peptides. Ces observations suggèrent que les peptides peuvent modifier les propriétés physicochimiques du milieu au cours de la congélation.
Soutien nutritionnel et effet tampon : La peptone constitue une source de nutriments pouvant favoriser la récupération cellulaire après un stress de conservation, notamment après lyophilisation. Selon sa composition et son procédé de fabrication, elle peut apporter des acides aminés, des peptides et divers micronutriments. Les propriétés tampons de certains hydrolysats protéiques peuvent également contribuer à la stabilité du milieu. Toutefois, la teneur en vitamines du groupe B et en minéraux varie selon la source et la préparation de la peptone.
Effets osmotiques et membranaires : En tant que mélange de solutés, la peptone contribue aux propriétés osmotiques du milieu de congélation. Son action diffère néanmoins de celle des osmolytes spécifiquement utilisés pour la protection cellulaire. Certaines fractions peptidiques peuvent également exercer des effets inhibiteurs. À titre d’exemple, un hydrolysat de lactalbumine a été décrit comme inhibant fortement la croissance de bactéries endommagées, ce qui indique que tous les composants d’une peptone ne présentent pas nécessairement un effet protecteur.