Etudes cinétiques et métabolomiques de microorganismes impliqués dans l'affinage de fromage

Metabolomics and kinetic studies of microorganisms involved in cheese ripening

• Auteur / Autrice : Rina Mekuli
• Direction : Sophie Landaud
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SayFood - Paris-Saclay Food and Bioproduct Engineering
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Communautés microbiennes alimentaires
• Partenaire(s) de recherche : Référent : AgroParisTech

Mots clés

Mots clés libres

Multi-omiques

Affinage du fromage

Le fer

Multi-omics

Cheese-ripening

Iron

Microbial interactions

Résumé

Dans l'écosystème fromager, les bactéries d'affinage, les levures et les moisissures contribuent grandement à la qualité des fromages, notamment à la formation de leurs arômes. La rareté ou l'indisponibilité de certains composés, comme le fer, peut inhiber de nombreuses enzymes. Les voies métaboliques revêtant une importance considérable dans la formation des arômes, telles que le métabolisme central du carbone, le métabolisme des acides aminés et des acides gras, sont liées au métabolisme du fer. Le fer joue un rôle important dans les interactions microbiennes ayant lieu à la surface, facilitant la production et l'échange de sidérophores chélateurs du fer entre les micro-organismes avec des transporteurs compatibles. Pour approfondir cette relation, l'objectif de ce projet est de : - étudier l'effet du fer sur la croissance et le métabolisme des micro-organismes en cours de maturation, identifier les paramètres de croissance et créer un modèle prédictif de croissance ; - examiner le transcriptome, le protéome et le métabolome de B. aurantiacum et H. alvei en monoculture et en coculture, - utiliser les données expérimentales pour contraindre les modèles métaboliques à l'échelle du génome des souches uniques et de la coculture afin de mieux comprendre les distributions de flux, les interactions métaboliques et les dépendances dans la coculture. Ces objectifs permettront d'identifier les paramètres nécessaires pour prédire l'évolution du processus d'affinage, ainsi que de contribuer à résoudre le problème souvent rencontré par les producteurs de fromage : une mauvaise colonisation du B. aurantiacum producteur de pigments à la surface du fromage.

In the cheese ecosystem, the ripening bacteria, yeasts and moulds contribute greatly to the quality of cheeses, including flavor formation. The scarcity or unavailability of certain compounds, such as iron, may inhibit numerous enzymes. Metabolic pathways with considerable importance in flavor formation, such as central carbon metabolism, amino acid and fatty acid metabolism, are related to iron metabolism. Iron plays an important role in the microbial interactions taking place on the surface, facilitating the production and exchange of iron-chelating siderophores among the microorganisms with compatible transporters. To further investigate this relationship, the aim of this project is to: - study the effect of iron on growth and metabolism of the ripening microorganisms, identify growth parameters and create a predictive growth model; - examine the transcriptome, proteome and metabolome of B. aurantiacum and H. alvei in monoculture and in coculture, - use the experimental data to constrain genome-scale metabolic models of the single strains and the coculture to gain understanding on the flux distributions, metabolic interactions and dependencies in the coculture.. These objectives will allow the identification of the parameters needed to predict the evolution of the ripening process, as well as assist in solving the problem that cheese producers often encounter: poor colonization of the pigment-producing B. aurantiacum on the cheese surface.