Bactéries sporulantes produisant de l'acide lactique : potentialités probiotiques et caractérisation biochimique et génétique de l'activité antibactérienne produite par Bacillus coagulans I4

Spore forming lactic acid bacteria : probiotic potentialities and biochemical and genetic characterization of an antimicrobial compound produced by Bacillus coagulans I4

• Auteur / Autrice : Bertrand Hyronimus
• Direction : Claire Le Marrec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

La souche Bacillus coagulans BCI₄ isolée de fèces animaux (vache) produit une substance inhibitrice de type bactériocine. Cette dernière possède un large spectre incluant des souches de Listeria, Bacillus, Pediococcus, Oenococcus, et Enterococcus. L'activité est thermorésistante, et est stable sur une gamme de pH compris entre 3 et 8. Sa masse moléculaire déterminée par spectrométrie de masse est de 3612. Son mode d'action est bactéricide, bactériolytique et sporicide. La caractérisation de la structure primaire et des déterminants génétiques de cette bactériocine a été menée à terme. Cette molécule inhibitrice dénommée coaguline appartient à la classe IIa des bactériocines et sa séquence est similaire (à un acide aminé près) à celle de la pédiocine AcH/PA-1. Les déterminants génétiques sont localisés sur un plasmide de 13 kb, et sont organisés en un opéron de 3531 pb, identique en séquence (à six substitutions près) à l'opéron ped/pap codant la pédiocine AcH/PA-1. Coa s'organise en quatre gènes, codant respectivement la coaguline, la protéine d'immunité, la protéine accessoire et le transporteur ABC. La présence d'un module Mob/RsA proche de l'opéron coa suggère la possibilité d'un transfert horizontal par mobilisation conjugative, vraisemblablement de Pediococcus vers chez B. Coagulans.

The strain Bacillus coagulans BCI₄, isolated from animal faeces produces an inhibitory substance belonging to the bacteriocin family. This substance is active against various gram positive bacteria, including strains of the genus Listeria, Bacillus, Pediococcus, Oenococcus, and Enterococcus. The compound is heat stable, resistant from pH 3 to 8. The molecular mass was estimated by sprectrometry analysis at 3612. The bacteriocin is bactericidal, bacteriolytic and sporicidal. Characterizations of the primary structure and of the genetic determinants were carried out. The inhibitory substance, called coagulin, belongs to the IIa class of bacteriocins. The amino acid sequence is very closed to that of pediocin AcH/PA-1 (1 substitution). Genetic determinants are harboured on a 13 kb plasmid, and organized as a 3531 bp operon. The sequence is nearly identical compared with ped/pap operon encoding pediocin AcH/PA-1. Coa is constituted of four genes, encoding respectively the bacteriocin, the immunity protein, an accessory peptide and the ABC transporter. The identification of a RsA/mob module in the vicinity of coa might suggest the existence of horizontal transfert of information, possibly from Pediococcus to B. Coagulans.