L’adaptation de Propionibacterium freudenreichii permet d’augmenter sa survie au séchage
Résumé
Introduction
P. freudenreichii est utilisé comme ferment pour les fromages de type emmental et également comme probiotique. La stabilisation de P. freudenreichii sous forme de poudre est essentielle pour garantir une bonne stabilité. La lyophilisation et le séchage par atomisation peuvent être utilisés pour produire des ferments et des probiotiques en poudre. Le séchage par atomisation demande moins d’énergie que la lyophilisation. Cependant le séchage par atomisation expose les bactéries à de très hautes températures. Ce séchage est donc un procédé stressant, provocant des stress thermique, oxydatif et osmotique. En vue de résister à ce procédé, les bactéries doivent donc être adaptées. Les milieux de culture sont un moyen d’adapter les bactéries dans le but d’augmenter leur survie au séchage par atomisation.
Objectif
Dans cette étude, nous avons exploré l’influence de la composition du milieu de culture sur 1) l’accumulation d’osmoprotecteurs et 2) la survie des bactéries lors du séchage par atomisation.
Matériels et méthodes
Pour le milieux riche YEL (Yeast Exctract Lactate) et les milieux laitiers, les concentrations de sel les plus élevées permettant la croissance de P. freudenreichii ont été choisies. Les osmoprotecteurs accumulés par P. freudenreichii ont été identifiés et quantifiés par RMN du proton et du carbone. Les différentes cultures ont ensuite subi les challenges oxydatifs, thermique et le séchage par atomisation.
Résultats
Pendant la croissance, P. feudenreichii CIRM-BIA 129 accumulent du tréhalose, du glutamate et de la glycine betaine. En condition hyper osmotique, l’accumulation de ces osmoprotecteurs est plus élevés. Le lactose naturellement présent dans le lactosérum, ou ajouté dans le YEL, provoque une adaptation au stress acide, mais augmente également l’accumulation intracellulaire du tréhalose. Le ratio tréhalose/glycine betaine accumulés est déterminé par le ratio azote/carbone du milieu de culture. Avec un ratio tréhalose/glycine betaine optimisé, P. freudenreihcii a une meilleure survie au challenge thermique et oxydatif, comme au séchage par atomisation.
Conclusion
Piloter la composition du milieu de culture de P. freudenreichii permet de diriger l’adaptation et conduit à une meilleure survie durant le séchage par atomisation. Ceci permettra par la suite la production de qualité des ferments et probiotiques avec de hauts rendement.