Thèse soutenue

Elucidation des mecanismes d’interaction entre Geotrichum candidum et Fusarium langsethiae et F. sporotrichioides pour l’optimisation d’un biocontrôle afin de réduire la concentration de la mycotoxine contaminante T-2/HT-2 dans le procédé de brasserie
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Auteur / Autrice : Hiba Kawtharani
Direction : Florence MathieuSandra Beaufort
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des Procédés et de l'Environnement
Date : Soutenance le 27/04/2021
Etablissement(s) : Toulouse, INPT
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de génie chimique (Toulouse ; 1992-....)
Jury : Président / Présidente : Sabine Galindo
Examinateurs / Examinatrices : Florence Mathieu, Sandra Beaufort, Sabine Galindo, Florence Forget, Selma Snini, Emmanuel Rondags
Rapporteurs / Rapporteuses : Florence Forget

Résumé

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L'implémentation des espèces Fusarium sur l’orge, notamment F. langsethiae et F. sporotrichioides, producteurs de la toxine T-2, est devenu une préoccupation majeure pendant le maltage. Des études ont montré que l'utilisation de la levure filamenteuse Geotrichum candidum, connue comme agent de biocontrôle contre plusieurs micro-organismes, peut réduire la contamination de la toxine T-2 pendant le maltage. Néanmoins, le mécanisme d'action est encore inconnu. G. candidum produit des composés antimicrobiens tels que l'acide phényllactique (PLA) qui, selon la littérature, induit des modifications comportementales et structurelles chez des bactéries telles que L. monocytogenes et inhibe leur croissance. Le premier objectif était d’élucider in vitro les mécanismes d'interaction entre G. candidum et les deux espèces Fusarium. Le PLA produit par G. candidum a été identifié comme responsable de la réduction de la croissance fongique et de la concentration en toxine T-2. L’étude de la cinétique de croissance de G. candidum était essentielle pour comprendre son comportement, déterminer le temps de fermentation optimal et le taux de production de PLA. Ce dernier a été produit au début de la phase de croissance de la levure, et a atteint son pic après 24h et 48h d'incubation. Ceci a été corrélé avec les réductions de concentration de la toxine T-2 les plus élevées dans les conditions de culture avec les souches fongiques. Enfin, tester l’effet du PLA pur sur la croissance fongique et la concentration de la toxine T-2 a permis de valider les résultats précédents. Le second objectif était de reproduire ces résultats à l'échelle du micro-maltage en mimant les conditions industrielles et de déterminer les conditions idéales pour limiter la présence de la toxine. Les résultats ont démontré que l'activation de G. candidum avant le processus permettait une production plus précoce de PLA et donc une réduction de 90% de la concentration de toxine T-2 après 3 jours de maltage. Cependant, l'extension du processus à une durée de 5 jours pourrait entraîner une concentration plus élevée de toxine. Une solution possible à cela est de doubler la concentration d'inoculation de G. candidum dès le début de l'étape de maltage. Enfin, pour optimiser ultérieurement l'utilisation de G. candidum à un niveau industriel, l'influence de plusieurs paramètres sur la croissance de la levure et la production de PLA a été testée in vitro. La composition des milieux de culture a joué un rôle important dans l'amélioration de la croissance et de la production de PLA. En effet, G. candidum s'est développée abondamment et a produit de plus grandes quantités de PLA lorsque la phénylalanine était ajoutée au milieu.