Favoriser les interactions positives entre bactéries lactiques : vers de nouvelles applications alimentaires

Promoting positive interactions between lactic acid bacteria : towards new food applications

• Auteur / Autrice : Fanny Canon
• Direction : Valérie Gagnaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'aliment
• Date : Soutenance le 07/12/2021
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Science et technologie du lait et de l'œuf
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Gautier, Marie-Line Daveran
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Véronique Monnet, Christophe Lacroix

Mots clés

Mots clés libres

Bactéries lactiques

Métabolisme azoté

Légumineuses

Lactic acid bacteria

Nitrogen metabolism

Pulses

Résumé

L'adage « l’union fait la force » s'applique aux aliments fermentés : l'association de plusieurs souches de bactéries lactiques (BL) a des conséquences bénéfiques sur leurs propriétés organoleptiques et sanitaires et sur leurs bienfaits pour la santé. Ces fonctionnalités peuvent dépendre des interactions entre les BL, comme démontré dans le yaourt. Créer de nouvelles associations fonctionnelles de BL est un défi, en particulier dans le contexte de la transition alimentaire où de nouvelles sources de protéines sont à utiliser. L’objectif de la thèse était de comprendre comment favoriser les interactions positives entre BL, sur la base de leur métabolisme azoté, en vue de nouvelles applications alimentaires. Les interactions ont été étudiées en associant une souche protéolytique (prot+) à une non-protéolytique (prot-), d’abord dans un milieu modèle contenant des protéines de lait et de lupin comme seule source d’azote, dans lequel la croissance des BL prot- dépendait des peptides et acides aminés libérés par la prot+. Des interactions positives fortes, faibles ou nulles ont été obtenues. Nos résultats ont montré que la libération d’acides aminés à chaine ramifiée, libres ou au sein de peptides était au cœur des interactions observées. L’impact de ces interactions a été ensuite étudié dans des yaourts alternatifs à base de lait et de lupin, sur leurs propriétés physiques et sensorielles. Les interactions positives observées dans ces mixtes ont conduit à diversifier les fonctionnalités comme la production de composés d’arôme et d’acides organiques et l’amélioration de la texture. Ces travaux apportent de nouveaux éléments de compréhension des interactions entre BL, pouvant servir à concevoir de futures aliments.

The adage “in unity is strength” also applies to fermented foods: the association of lactic acid bacteria (LAB) strains brings benefits to their organoleptic properties, sanitary quality and potential health benefits. These functionalities can depend on positive interactions, as observed between LAB in yogurt. Finding ways to create new functional associations of LAB strains is challenging, especially in the context of the food transition where new resources, especially in proteins, are increasingly used. The objective of this work was to understand how to promote positive interactions between LAB, on the basis of their nitrogen metabolism, to conceive new food applications. The interactions were studied in cocultures that associated a proteolytic (prot+) and a non- proteolytic (prot-) strain. These prot+/prot- pairs were first grown in a model medium containing milk and lupinproteins as sole nitrogen nutriments, in which the growth of prot- strain thus depended on the peptides and amino acids released by the prot+ strain. Strong, weak, or no positive interactions were observed between prot+ strains and prot- strains. Our results showed that the release of branched-chain amino acids in their free form or within peptides was at the heart of the positive interactions observed. The impact of these interactions was then studied in alternative yogurts made from milk and lupin, characterized for their physical and sensory properties. The positive interactions between LAB lead to diversified functionalities of alternative yogurts, such as flavor compound and organic acid formation and texture improvement. This work brings new knowledge on the interactions between LAB, which is useful in designing future fermented foods.