Étude des exopolysaccharides de la matrice extracellulaire des biofilms de Listeria monocytogenes

Study of exopolysaccharides from extracellular matrix of Listeria monocytogenes biofilms

• Auteur / Autrice : Thomas Brauge
• Direction : Graziella Midelet, Thierry Bénézech, Irina Sadovskaya, Christine Faille
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Villeneuve d'Ascq, Nord)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de sécurité des aliments de Maisons-Alfort et de Boulogne-sur-Mer

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nettoyage industriel

Analyse de viabilité des populations

Microorganismes -- Mutation

Polysaccharides microbiens

Matrice extracellulaire

Salissures biologiques

Biofilms

Listeria monocytogenes

Mots clés libres

Acide téichoïque

Résumé

L’objectif de ces travaux a été d’étudier le rôle des exopolysaccharides dans la formation des biofilms de Listeria monocytogenes et dans leur résistance face à des procédures de nettoyage rencontrées en entreprise dans des circuits fermés. Nous avons montré que l’exopolysaccharide majeur présent dans la matrice extracellulaire des biofilms de L. monocytogenes était de l’acide téichoïque identique à l’acide téichoïque pariétal. Nous avons identifié que sur 93 souches de sérotype 1/2a étudiées la moitié présentaient une mutation sur le gène lmo2550 ce qui pouvait entraîner la non-ramification de l’acide téichoïque avec le résidu N-Acétylglucosamine (GlcNAc). Des mutants de la souche de référence EGD-e inactivés pour les gènes lmo2549 ou lmo2550 intervenant dans la ramification de l’acide teichoïque par le GlcNAc ainsi que des mutants inactivés pour les gènes lmo2537 ou tagO1tagO2 intervenant dans la voie de biosynthèse des acides téichoïques ont été étudiés. Cela nous a permis de montrer que l’absence de GlcNAc sur les acides téichoïques avait modifié les propriétés de surface de L. monocytogenes, diminué l’adhésion à l’acier inoxydable et modifié l’architecture des biofilms de 48h. Par ailleurs, ils étaient plus sensibles à une procédure de nettoyage en circuit fermé avec un détachement plus important, une modification de l’architecture des biofilms et la présence uniquement de cellules viables non cultivables et mortes après passage d’un flux de soude. Le but de ces travaux était de mieux comprendre le rôle de la matrice extracellulaire dans la formation des biofilms de L. monocytogenes pour ensuite trouver le meilleur moyen de l’éradiquer dans l’environnement industriel.

The aim of this work was to study the role of exopolysaccharides in the formation of Listeria monocytogenes biofilm and their resistance to cleaning procedure in industry. We showed that the major exopolysaccharide present in the extracellular matrix of L. monocytogenes biofilm was teichoic acid, which was identical at the structure to the parietal teichoic acid. We identified that 50% of 93 strains of 1/2a serotype studied had a mutation in the lmo2550 gene that could lead to non-branching of the teichoic acid with the N-Acetylglucosamine residue (GlcNAc). We therefore examined mutants of EGD-e reference strain which had inactivated lmo2549 or lmo2550 or lmo2537 or tagO1tagO2 genes allowing highlighting the absence of the GlcNAc residue on teichoic acids. The mutation of these genes had changed the L. monocytogenes surface properties, decreased the adhesion to stainless steel and modified the architecture of 48h-biofilms. Furthermore, they were more susceptible to a circuit cleaning procedure with an important detachment, a change in the architecture of the biofilm and the presence of non-cultivable but viable cells and dead cells after passage of the caustic soda flow versus the wild-type EGD-e strain. The aim of this work was to better understand the role of the extracellular matrix in the formation of L. monocytogenes biofilm and then find the procedure to eradicate it in the industrial environment.