Etude de la sensibilité à la congélation chez Geotrichum candidum : Modèle d'étude de la cryoconservation de la biodiversité des micro-organismes d'intérêt laitier

par Ghalia Missous

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques, biotechnologie, agro-alimentaire

Sous la direction de Jean-Michel Panoff.

Soutenue en 2008

à Caen .


  • Résumé

    Geotrichum candidum, micro-organisme ubiquiste, est un champignon levuriforme thallosporé utilisé essentiellement comme ferment d’affinage et d’aromatisation en industrie fromagère. Notre projet a consisté en l'étude de la sensibilité à la congélation de G. Candidum, afin de développer un modèle d'étude de la cryoconservation de la biodiversité intra-espèce des micro-organismes d’intérêt laitier et d’optimiser la congélation comme technologie de pérennisation. Cette espèce polymorphe, peut présenter un aspect filamenteux de type moisissure, un aspect levuriforme, majoritairement constitué d’arthrospores ou un aspect intermédiaire. Nos travaux ont permis de mettre en évidence une variabilité au niveau du comportement physiologique (croissance et cryotolérance) liée aux variabilités structurelles associées aux aspects phénotypiques de G. Candidum. Le rapport UFT x ml-1 / DO600nm apporte à ce sujet une indication originale sur la capacité de sporulation des souches de G. Candidum, tant au niveau quantitatif que temporel. L’étude de la cryorésistance a nécessité la mise au point d’un protocole de refroidissement afin de contrôler le comportement stochastique de la congélation. Ce protocole associe l’addition d’un agent nucléateur (Snomax®) aux échantillons expérimentaux, à un procédé de refroidissement par effet Peltier. L'addition du nucléateur conduit à trois effets indépendants mais complémentaires : (i) la synchronisation du déclenchement de la nucléation, entraînant une congélation homogène des échantillons testés, (ii) l’augmentation, dose dépendante, de la température correspondant au pic de surfusion et (iii) la diminution de la mort cellulaire provoquée par les cycles de congélation/décongélation. La variabilité intra-espèce au niveau moléculaire de la réponse au stress à basse température positive a été évaluée en se basant sur une approche protéomique comparative. Nous avons utilisé pour cela une méthode d’analyse protéomique différentielle sur gel (2D DIGE), basée sur le marquage des protéines avec des cyanines fluorescentes. Nos résultats ont permis de mettre en évidence des différences significatives entre les profils protéomiques des souches soumises à un stress hypothermique. Ces protéines analysées par spectrométrie de masse n’ont pas montré d’homologie avec les séquences répertoriées dans les banques de données

  • Titre traduit

    Study of the freezing sensitivity in Geotrichum candidum : Model of study of the biodiversity cryopreservation of dairy micro-organisms


  • Résumé

    Geotrichum candidum, ubiquitous microorganism, is a filamentous yeast-like fungus mainly used as ripening starter in cheese industry. Our project has consisted to study the crytolerance of G. Candidum used as a model (i) to develop our knowledge on the cryopreservation of the intraspecies microbiodiversity in dairy science and (ii) to optimize the frozen storage technology. This polymorphic species show different morphotypes: "yeast" type strains that produce numerous arthrospores, "mould" type strains characterized by a preponderance of hyphae, and "intermediate" type strains. Our results have led to highlight a physiological variability (growth and cryotolerance) related to the structural specificities which are associated to the phenotypic aspects of G. Candidum. The TFU x ml-1 /OD600nm ratio provide interesting informations on the sporulation of G. Candidum strains, quantitatively and temporally. The cryotolerance experiments have required the development of a cooling protocol in order to control the stochastic behaviour of freezing. This protocol combines the addition of a nucleator (Snomax®) with a cooling process using Peltier effect. The nucleator addition led to three independent but complementary effects: (i) synchronization of the different samples nucleation, leading to a homogeneous and earlier freezing, (ii) increase of the freezing point temperature, (iii) significant decrease of the lethality of G. Candidum subjected to a freezing-thawing cycles challenge. Intraspecies variability of the molecular response to cold stress was studied using a comparative proteomic approach by two-Dimensional Differential In Gel Electrophoresis (2D DIGE). This technology is based on the labelling of proteins by specific fluorescent CyDyes. Our results showed significant differences between the proteomic profiles of the G. Candidum strains subjected to cold stress. Selected proteins analyzed by mass spectrometry did not show any homology with the sequences indexed in protein databases.

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  • Détails : 1 vol. (135 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 101-124

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