Biodiversité et fonctionnalités de la flore lactique autochtone des produits laitiers fermentés de chèvre au Liban

Biodiversity and functionalities of native lactic acid bacteria of Lebanese fermented goat milk products

• Auteur / Autrice : Imad Ammoun
• Direction : Pierre Renault, Rita Yaacoub Nehme, Catherine Béal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 31/03/2023
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Microbiologie de l'Alimentation au Service de la Santé humaine (Jouy-en-Josas) - Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering (Massy, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : référent : AgroParisTech (France ; 2007-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Djamel Drider
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Lara Hanna-Wakim, Jean-Marie Laplace, Hélène Tormo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Lara Hanna-Wakim, Jean-Marie Laplace

Mots clés

Mots clés contrôlés

Innovation

Lait fermenté

Utilisation

Recherche

Lactobacillales

Liban, Mont (Liban ; massif)

Produits du terroir

Lait de chèvre

Métagénomique

Mots clés libres

Bactéries lactiques

Biodiversité

Lait de chèvre fermenté

Métagénomique

Propriétés technologiques

Lactic acid bacteria

Biodiversity

Fermented goat milk

Metagenomic

Technological properties

Résumé

Au Liban, la production de produits fermentés traditionnels à partir de lait cru de chèvre est réalisée par un petit nombre de producteurs, avec un vrai risque de disparition de ces produits et de perte de leur microflore. Cette thèse vise à étudier la biodiversité et les fonctionnalités des bactéries lactiques isolées des trois produits : Ambriss, Serdaleh et Labneh El Darff. 34 échantillons ont été collectés. Leur composition a été déterminée par des analyses culture-dépendantes et à l'aide d'outils métagénétiques et métagénomiques. Les résultats diffèrent selon les produits. Le Serdaleh révèle une codominance de L. kefiranofaciens et L. lactis qui se trouve dans un état viable mais non cultivable. Cette composition évoque celle des grains de kéfir, bien que L. kefiranofaciens se différencie par les gènes codant pour la production d'EPS. Les souches de L. lactis possèdent un plasmide portant des gènes de résistance aux antibiotiques. Le Labneh El Darff présente une dominance de L. delbrueckii, provenant probablement du Laban. Plusieurs pathogènes zoonotiques ont aussi été détectés. Les propriétés technologiques de 40 isolats ont été étudiées. L'activité acidifiante des entérocoques, lactocoques et des souches de L. rhamnosus et P. acidilactici est similaire, alors qu'elle est plus variable au sein des autres espèces. L'étude des propriétés physiques des laits fermentés montre que certaines souches conduisent à une forte fermeté (E. durans LD50, L. diolivorans LD47), tandis que d'autres génèrent des gels très cohésifs (L. paracasei LP12, L. kisonensis LKN28, L. brevis LB36, E. durans ED65). Une faible viscosité apparente a été observée pour tous les isolats. Le degré de synérèse varie beaucoup selon les espèces (faible chez L. diolivorans mais élevée chez L. plantarum). 17 composés d'arômes ont identifiés dans les cultures des souches: 6 acides gras volatils, 4 alcools, 3 cétones, 2 furanes, un composé carbonylé et un ester. Leur production diffère selon les souches, les isolats L. lactis LL01 et L. diolivorans LD46 générant les plus fortes quantités de composés d'arôme. Enfin, la plupart des isolats sont résistants au stress gastro-intestinal, les espèces L. kefiranofaciens et L. brevis étant les plus résistantes. Finalement, ces travaux ont permis de mettre en valeur les souches L. plantarum LP14 et LP15 pour être sélectionnées comme ferments pour la production de Serdaleh ou d'Ambriss, et les souches L. diolivorans LD44 et LD45 qui pourront être valorisées pour la fabrication de fromages de chèvre traditionnels Libanais.

In Lebanon, the production of traditional fermented goat milk products is carried out in a limited number of production units, with a real risk of extinction of these products and loss of their microbial resources. This thesis aims to study the biodiversity and functionalities of native lactic acid bacteria isolated from three products: Ambriss, Serdaleh and Labneh El Darff. 34 samples were collected and characterized by culture-dependent analyses and using metagenetic and metagenomic tools. Serdaleh revealed a co-dominance of L. kefiranofaciens and L. lactis, in a viable but not cultivable state. This composition is evocative of that of kefir grains, even if L. kefiranofaciens differed considering EPS producing genes. L. lactis strains possessed a plasmid with an antibiotic multi-resistance island. Labneh El Darff displayed a dominance of L. delbrueckii, probably due to the addition of Laban. The presence of zoonotic pathogens was also detected. The technological properties of 40 isolates have been studied. Acidification activity of Enterococcus, Lactococcus genera, and L. rhamnosus and P. acidilactici species was quite similar,by considering the other species. . Low apparent viscosity was observed for all isolates. Syneresis strongly varied according to the species (low for L. diolivorans but high for L. plantarum). Up to 17 aromas were produced by the isolates, including 6 volatile fatty acids, 4 alcohols, 3 ketones, 2 furans, one carbonyl compound and one ester. Their production varied according to the isolates, L. lactis LL01 and L. diolivorans LD46 being the most productive in aroma compounds. Finally, most of the isolates were resistant to gastrointestinal stress, L. kefiranofaciens and L. brevis species being the most resistant ones. Finally, most of the isolates were resistant to gastrointestinal stress, L. kefiranofaciens and L. brevis species being the most resistant ones. In conclusion, these results allowed to highlight the strains L. plantarum LP14 and LP15 that can be retained for the production of Serdaleh or Ambriss, and the strains L. diolivorans LD44 and LD45 that are good candidates for traditional Lebanese goat cheese production.