Caractérisation de bactéries lactiques psychrotrophes en vue de leur utilisation dans la biopréservation des aliments : étude physiologique et moléculaire des mécanismes d'adaptation au froid

Characterization of psychrotrophic lactic acid bacteria for food biopreservation : physiologic and molecular study of cold adaptation mechanisms

• Auteur / Autrice : Sébastien Matamoros
• Direction : Hervé Prevost, Françoise Leroi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies agroalimentaires, Sciences de l'aliment
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lactocoques

Crevettes

Mots clés libres

Biopréservation

Saumon fumé

Analyse sensorielle

Protéïne de choc froid

Lactococcus sp. Nov.

Leuconostoc gelidum

Bactéries psychrotrophes

Résumé

Des souches de bactéries lactiques ont été isolées à partir de produits de la mer et regroupées en fonction de leur pouvoir inhibiteur contre 14 bactéries appartenant à la flore d'altération ou pathogène de ces produits, dans le but de développer des applications en biopréservation. Elles ont été identifiées majoritairement comme leuconostoc gelidum et Lactococcus piscium. L'identification approfondie d'une souche de Lc. Piscium montre qu'il s'agit d'une nouvelle espèce de Lactococcus. Des analyses sensorielles ont permis de montrer que 2 souches appartenant à l'espèce Leuconostoc gelidum permettait de prolonger la durée de vie de crevettes cuites emballées sous vide et qu'une souche de Lactococcus sp. Avait le même effet sur du saumon fumé. Un test d'inhibition de bactéries pathogènes (Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus et Vibrio cholerae) a été effectué sur du saumon fumé. La souche de Lc. Sp. EU2241 (non productrice de bactériocine) s'est révélée plus efficace que la souche de Ln. Gelidum EU 2247 (productrice de bactériocine) pour inhiber ces pathogènes, avec une inhibition atteignant 2 log par rapport au temoin non biopréservé. Les caractéristiques de croissance de la souche Lc sp. EU2241 à différentes températures ont montré un optimum de croissance à 26°C et aucune croissance à 29°C ou au dessus. L'analyse du protéome a révélé la surproduction d'une protéine de choc froid lors de la croissance à 5°C, et le gène correspondant a pu être identifié et séquencé. Il s'agit de la première mise en évidence de la surproduction d'une protéine de choc froid lors de la croissance à température suboptimale pour une bactérie lactique.

Lactic acid bacteria strains were isolated from seafood products and clustered according to their inhibiting capacities against 14 food borne spoiling and pathogenic strains in order to develop applications in biopreservation. Most of the strains were identified as Leuconostoc gelidum and Lactococcus piscium. Detailed identification of one strain of the Lactococcus piscium strains suggests that it is a new specie. According to sensory analysis results, 2 strains belonging to the Leuconostoc gelidum specie were the most efficient for the enhancement of the shelf life of vacuum packed peeled and cooked shrimps. Similar results were obtained in cold smoked salmon with one strains of Lactococcus sp. A challenge test against three pathogenic strains (Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus and Vibrio cholerae) was performed in cold smoked salmon. The Lc. Sp. EU2241 strain (non bacteriocinogenic) enabled a more efficient inhibition of the pathogens than the Ln. Gelidum EU2247 strain (bacteriocinogenic). The maximum recorded inhibition was 2 logs compared to the uninoculated samples. Growth characteristics of strain Lc. Sp. EU2241 were determined at different temperatures showed an optimal growth at 26°C and no growth at 29°C or above. Proteomic analysis showed a cold shock protein overproduction during growth at 5°C. The gene coding for this protein was identified and sequenced. Overproduction of a cold shock protein during growth at suboptimal temperature has never been described in a lactic acid bacterium before.