Production d'exopolysaccharides par Propionibacterium acidi-propionici sur microfiItrat de lait : cinétiques de fermentation et caractérisation rhéologique des polysaccharides

• Auteur / Autrice : Nathalie Gorret
• Direction : Jean-Marc Engasser
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques fondamentales et appliquées
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biosynthèse

Cinétique chimique

Ultrafiltration

Biotransformation (métabolisme)

Propionibacterium

Résumé

L'objectif général de ce travail était l'obtention par un procédé biotechnologique d'un nouvel agent de texture alimentaire pouvant être utilisé in situ. Dans une première partie principale, nous avons cherché à décrire la production d'exopolysaccharide (EPS) par Propionibacterium acidi-propionici sur microfiltrat de lait. Cette étude comporte trois sous-parties dans lesquelles des cinétiques de croissance, de consommation de substrat et de production de métabolites sont présentées pour différents modes et conditions de culture. L'utilisation d'une méthode d'analyse multifactorielle à permis d'étudier l'effet de la température, du pH et de l'extrait de levures sur le métabolisme de la souche. Dans la deuxième partie, la caractérisation chimique et rhéologique de l'EPS purifié a été abordée. L'extrait de levure s'est avéré indispensable à la croissance et à l'activité métabolique de la bactérie. Les suivis cinétiques ont montré que la production d'EPS est principalement liée à la croissance. Néanmoins, elle semble déclenchée par une diminution de la vitesse spécifique de croissance pouvant résulter d'une limitation nutritionnelle ou d'une diminution de la température de culture. La gamme de pH de production est plus étroite que celle de la croissance. Les métabolites majeurs de la fermentation sont les acides organiques dont les vitesses spécifiques de production et les rendements sont très supérieurs à ceux de l'EPS. La fermentation continue s'est avérée très efficace pour limiter la production de ces acides, en particulier l'acide propionique, par une forte diminution des vitesses et des rendements spécifiques de production. Nous avons démontré que la bactérie synthétise au moins deux polysaccharides de composition, de charge et de poids moléculaires différents. Le polysaccharide majeur est un. Polyélectrolyte présentant un comportement rhéofluidifiant, non thixotrope, possédant une viscosité intrinsèque élevée. Il pourra être utilisé comme agent épaississant.