Développement d’une communauté modèle de levures œnologiques

Developement of a model wine yeast community

• Auteur / Autrice : Eléonore Pourcelot
• Direction : Virginie Galeote, Thibault Nidelet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments et nutrition
• Date : Soutenance le 24/11/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences Pour l'Oenologie (Montpellier ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Sabine Galindo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuel Coton
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Raphaëlle Tourdot-Maréchal, Aymé Spor

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie microbienne

Cytologie

Levure (agent de fermentation)

Vinification

Mots clés libres

Écologie microbienne

Fermentation

Œnologie

Cytométrie

Interactions levure-Levure

Microbial ecology

Fermentation

Winemaking

Cytometry

Yeast-Yeast interactions

Résumé

Un intérêt grandissant est porté à la compréhension et la description des communautés microbiennes naturelles impliquées dans la fermentation de produits alimentaires comme le vin qui fait l’objet de nombreuses études analysant la diversité et la dynamique des différentes levures présentes lors de la fermentation alcoolique. Le moût est généralement riche en levures appartenant aux genres Hanseniaspora, Metschnikowia, Pichia ou Torulaspora, appelées non-Saccharomyces. Elles sont ensuite progressivement supplantées par S. cerevisiae qui domine la phase active de la fermentation. La diversité des levures présentes et les variations environnementales rendent l’étude des mécanismes d’interaction régissant la dynamique microbienne au cours de la fermentation complexe. L’objectif de cette thèse était donc de développer un consortium modèle composé de plusieurs espèces de levures représentatif de la diversité trouvée lors de la vinification. L’utilisation d’une communauté synthétique permet de simplifier l’étude de la dynamique de la communauté microbienne au cours de la fermentation en réduisant le nombre d’espèces et en utilisant des conditions environnementales maîtrisées. Sur la base d’un travail bibliographique, nous avons ainsi construit un consortium modèle composé de six espèces, chacune marquée avec une combinaison unique de fluorochrome permettant de suivre leur proportion en mélange complexe par cytométrie en flux. Ces espèces nous ont ainsi permis l’étude d’interaction par paires ainsi qu’en consortia, notamment pour tester un éventuel lien entre diversité α initiale et performance de fermentation lors d’un stress osmotique. Plus globalement, cet outil microbiologique pourra être utile pour comprendre une vaste gamme de questions d’écologie microbienne en fermentation œnologique.

There is a growing interest in understanding and describing natural microbial communities involved in the fermentation of food products such as wine. Numerous studies have analyzed the diversity and dynamics of the different yeasts present during wine alcoholic fermentation. Initially, grape must is generally rich in yeasts belonging to the Hanseniaspora, Metschnikowia, Pichia or Torulaspora genera that are referred to as non-Saccharomyces. These non-Saccharomyces are gradually taken over by Saccharomyces cerevisiae, which dominates the active phase of fermentation. The diversity of yeasts present and environmental variations make it complex to study the interaction mechanisms governing microbial dynamics during fermentation. The aim of this work was therefore to develop a model consortium including several yeast species representative of the diversity found during winemaking. The use of a synthetic community simplifies the study of microbial community dynamics during fermentation by reducing the number of species and using controlled environmental conditions. Based on a literature review, we constructed a model consortium consisting of six species, each labelled with a unique combination of fluorochromes. This enabled us to monitor their proportion in a complex mixture using flow cytometry. We studied pairwise interactions in pairs and consortia of these species, in particular to test a possible link between initial α diversity and fermentation performance under osmotic stress. More generally, this microbiological tool could be useful for understanding a wide range of microbial ecology issues in enological fermentation.