Concept d'encapsulation générique pour bactéries lactiques

par Sarah Barrau

Projet de thèse en Sciences agronomiques, biotechnologies agro-alimentaires

Sous la direction de Joël Scher.

Thèses en préparation à l'Université de Lorraine , dans le cadre de Science et Ingénierie des ressources naturelles , en partenariat avec Laboratoire d'Ingénierie des Biomolécules (equipe de recherche) depuis le 12-09-2019 .


  • Résumé

    De nouvelles générations de poudres alimentaires, à visées nutritionnelles, sont actuellement en développement. Le dynamisme de ce secteur est soutenu par la forte demande des consommateurs, toujours en quête d'aliments meilleurs pour la santé. Les poudres laitières contenant des bactéries lactiques (LAB) sont particulièrement bien représentées dans ce secteur. L'originalité de ce projet est de proposer des poudres laitières structurées permettant de protéger des centaines de souches d'intérêt à la fois au lieu d'une seule. Ce projet propose de se focaliser sur l'étude des interactions adhésives entre protéines laitières et LAB pour développer un procédé d'encapsulation générique adapté à des centaines de souches de LAB. Pour cela, les interactions adhésives entre protéines laitières et LAB (collection issue du laboratoire) seront analysées à haut débit. Les souches seront classées par groupes d'affinité pour les différentes protéines laitières. Des techniques d'analyses biophysiques, telle que la microscopie à force atomique, seront appliquées sur des souches sélectionnées dans chaque groupe pour identifier précisément les biomolécules impliquées dans les interactions adhésives (pili, exopolysaccharides, acides lipotéichoïques...). Les matrices d'encapsulation et les conditions de procédés seront optimisés pour chaque groupe de LAB.


  • Résumé

    New generation of powders are currently developed for nutritional purposes. Dynamics of this market are supported by consumer interest and demand for healthy foods. Milk powders enriched in probiotics are an important component of this market. The use of coagulated dairy proteins under powder form has several advantages, as probiotics delivery in solid form creates a buffered environment protecting against the high acidity encountered in the stomach and forms a dense matrix that physically protects the cells. The issue facing food technologists is that probiotic protection by encapsulation is extremely strain-dependent. Recently, interactions between Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) and milk components were elucidated. Characterization of these interactions is identified as a necessary requirement for an efficient encapsulation process allowing cell targeted delivery. This pioneer proposal aims at providing structured dairy powders to enhance encapsulation and delivery of hundreds of strains of lactic acid bacteria (LAB), instead of only one. The originality of this high-gain project is to develop a generic encapsulation process for hundreds of strains based on interactions between milk proteins and LAB. For this purpose, interactions between identified milk proteins and LAB strains from our laboratory culture collection will be high-throughput screened. LAB will be sorted into different groups according to the nature of their interactions with milk proteins. Concurrently, biophysical techniques will be applied on selected strains from each LAB group to identify surface biomolecules involved in the interactions. Encapsulation matrices and process conditions will then be settled for each LAB group. New powders in terms of composition and LAB distribution within the powder structure will be generated.