Compréhension des mécanismes de résistance des spores bactériennes à la chaleur et à la pression

Comprehension of the mechanisms of the bacterial spore resistance to heat and to high pressure

• Auteur / Autrice : Hue Nguyen Thi Minh
• Direction : Patrick Gervais, Jean-Marie Perrier-Cornet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'alimentation. Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bacillus subtilis

Biochimie des hautes pressions

Résistance à la chaleur

Spores bactériennes

Résumé

L'objectif de ce travail est de comprendre les mécanismes de résistance des spores à la chaleur et à la pression. Le modèle utilisé est la spore de Bacillus subtilis. La structure des spores a été perturbée de différentes manières : utilisation d'un mutant déficient en acide dipicolinique, modification des conditions de sporulation ou ablation chimique de l’enveloppe. La structure et la résistance aux stress physiques (chaleur ou haute pression) de ces spores sont ensuite étudiées. Les résultats montrent qu’à température ambiante et faible activité de l’eau, le protoplaste ne semble pas être à l’état vitreux et l’eau dans ce compartiment est légèrement plus mobile que dans l’enveloppe ou cortex. Les perturbations réalisées modifient significativement la structure des spores et induisent en général une sensibilisation des spores à la chaleur. La résistance de ces spores modifiées à la pression reste par contre peu changeable, hormis un renforcement de la résistance des spores déficientes en DPA ou en calcium à la pression. De ce fait, les mécanismes d’inactivation des spores induits par la chaleur et la pression sont différents. La germination joue un rôle essentiel dans l’inactivation des spores par la pression et est responsable de leur réponse singulière à la pression.

The aim of this work is to understand the mechanisms of the bacterial spore resistance to heat and to high pressure. The Bacillus subtilis spores were used in the whole study. Firstly, the spore structure was altered by different perturbations: utilisation of dipicolinic acid deficient mutant, modification of sporulation conditions or removal of spore coat by chemical method. Then, the structure and resistance of these spores to physical stress (heat, high pressure) were characterized to better elucidate the relation of these factors. Results obtained showed that at room temperature, the spore protoplast seemed not to be in a glassy state and water in this compartment was slightly more mobile than in the spore coat and cortex. All the perturbations significantly modified the spore structure and induced generally a sensitization of these spores to heat. The resistance of the modified spores to high pressure was however little affected, except for an increase of the pressure resistance of the dipicolinic acid or calcium deficient spores. The mechanisms of the spore resistance to heat and to high pressure are different. The germination plays an essential role in the spore inactivation by pressure and is responsible for the singular response of bacterial spores to high pressure.