Effet de la variation de la source de carbone (glucides) sur la croissance, le métabolisme fermentaire et la toxinogenèse de Bacillus cereus

Carbohydrates effect on Bacillus cereus growth, fermentary metabolism and toxinogenesis

• Auteur / Autrice : Ouassila Ouhib Jacobs
• Direction : Philippe Schmitt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Nutrition, aspects cellulaires et moléculaires
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chémostats

Bacteries -- Croissance

Entérotoxines

Fermentation

Bacillus cereus

Résumé

La production des entérotoxines est un facteur clé impliquant Bacillus cereus dans de nombreuses toxi-infections alimentaires. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’influence des conditions nutritionnelles sur la croissance anaérobie et la toxinogenèse de B. Cereus. L’approche expérimentale consiste en l’étude de l’effet du glucose, du fructose, du saccharose et du mélange glucose/fructose sur la production anaérobie des entérotoxines HBL et Nhe chez B. Cereus F4430/73 et B. Cereus ATCC14579T. D’abord, l’effet du taux de croissance (µ) a été étudié sur saccharose, puis, l’effet des glucides a été étudié en chémostat à µ=0,2 h-1. Les résultats obtenus mettent en évidence que la production de HBL et Nhe est plus élevée aux faibles µ. La production de HBL et Nhe par B. Cereus est fortement influencée par le glucide consommé. En présence des divers glucides à µ=0,2 h-1, la production des deux entérotoxines est fortement réprimée par le glucose et l’ajout du fructose au glucose annule cette répression. Le saccharose permet une production élevée en HBL et Nhe. Le métabolisme fermentaire emprunté par les deux souches est la voie des acides mixtes. La distribution métabolique favorise la régénération du NAD+ via le L-lactate en présence du glucose (seul ou en présence du fructose), mais en présence du fructose ou du saccharose c’est la branche de l’acétyl-CoA qui est favorisée. Chez les deux souches de B. Cereus, le glucose provoque une répression de la toxinogenèse. Le fructose entraîne des modifications métaboliques, notamment une baisse de la production de L-lactate, annulant la répression du glucose. Alors que le saccharose déclenche une production élevée en entérotoxines HBL et Nhe qui peut varier en fonction de la souche étudiée.

Enterotoxins production is a key factor in Bacillus cereus food poisonings. The aim of this thesis is to study how nutritional conditions influence the anaerobic growth and toxinogenesis of B. Cereus. The experimental approach consists on the study of glucose, fructose, sucrose and glucose/fructose mixture effects on the anaerobic HBL and Nhe enterotoxins production at B. Cereus F4430/73 and B. Cereus ATCC14579T. Initially, growth rate (µ) effect was studied on sucrose, then, carbohydrate effect was carried out on chemostat at µ=0. 2 h-1. The obtained results highlight that µ is one of the factors modulating B. Cereus virulence; HBL and Nhe production is high at weak µ. The toxinogenesis of B cereus is strongly influenced by the carbohydrate nature. On various carbohydrates at µ=0. 2 h-1, HBL and Nhe production is strongly repressed by glucose and fructose addition to glucose cancels this repression. Sucrose and glucose/fructose mixture allow a raised HBL and Nhe production. The fermentative metabolism used by the two strains is the mixed acids pathway. The metabolic distribution supports NAD+ regeneration via L-lactate production on glucose (sole or in mixture), but on fructose or sucrose, the acetyl-CoA branch is favoured. So, in the two B. Cereus strains, glucose causes a repression of toxinogenesis. The fructose involves metabolic modifications, in particular a decrease in L-lactate production, cancelling the glucose repression. Whereas, the sucrose triggers a raised HBL and Nhe production which vary according to the studied strain.