MEMOIRE N'depo Kevin Patrick-Roch
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<R.fpu6ûque ae Côte tf'Iwire Vnion-<Discipline./J'r(Wai[ !Ministère ae f'Ensei(JTlement Supérieur et <De {a ~cliercfte"Scientifique t NI\ Ll<...,111 GUIABROGO Année Universitaire MEMOIRE 2015-2016 Présenté pour l'obtention de l'UE de stage de MASTER 1 en sciences et technologies des aliments option: Microbiologie et Biologie Moléculaire Par: N'DEPO Kevin Patrick-Roch Nuniérod'ordre 02 Soutenu publiquement Prof. TETCID Fabrice Président 03/10/2016 Dr ADOU Marc Membre Dr DJE Kouakou Martin Membre Dr. AKA Solange GBEZO Encadreur N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 1J'E1JIC.'A.C'E Je dédie ce modeste travail qui s'est achevé grâce à I'aide de 'Dieu, {e TOV.T PWSS.'A:NT: .'A. mon yère N'D'E'PO :N4 de .'A. ma mère .'A.LL'EM'E .'Akouassi Justine Mes spéciales dédicaces: .'A. mon oncle .'A.LL'EM'E Jean 'Denis et .'A. ma tante .'A.LL'EM'E Pauline ..'Ainsi qu'aux autres membres de {a f'a miiie Sans oublier toute {a yromotion 2015-2016 de Master I MicrobioCogie et 6ioCogie molécuiaire. N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculair-e/- 20-15-20-16- ----- ..'Avant tout je remercie 'DI'E1L, {e T01LT P1LISS.'A.J'.!T qui m'a donné {e courage, {a volonté, {a force et surtout {a santé your accomplir ce modeste travail Merci de m'avoir éciairé {e chemin. de {a réussite. Mes pius vifs remerciements s'adressent yarticuûèrement: ..'Aux yrofesseurs 'I.'. ' A:NO Yao et CCYLJ.U'B.:ALY Eacina, respectivement Président et "vice-Président de î1Lniversité :Nangui ..'A.Grogoua . ..'Au yrofesseur Louis (guicfiara 'BOJf01L..'A, 'Doyen de î1L:f'R des Sciences et Technologies des ..'A.ûments. ..'Au 'Docteur ..'AX'A Soianqe (i'B'EZO, Maître-assistant, encadreur au yrésent mémoire, your sa disponibilité, ses conseils, ses encouragements et surtout son aynamisme tians {e domaine de {a recfiercfie. .'A.u yrofesseur 'DJ'E Xoffi :MarceŒn, 'Directeur au Laboratoire de Biotechnologie et Micro6iofogie des aliments. Mes vifs remerciements sont aussi adressés à Tous {es professeurs titulaires, maitres de conférences ainsi qu'aux 'Docteurs, Maîtres• assistants de {a [ilière microbioioqie your Ieur disponibilité durant ces trois ans. Mes remerciements reviennent à tous ceux qui étaient {à your Ieurs encouragements et ieur compréhension. :fi naiement, je remercie tous ceux ou celles qui ont contribué de yrès ou de loin. à {'a ccomplissemerü de ce mémoire. Il N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 RESUME Les bactéries lactiques (BL) sont des microorganismes de catégorie alimentaire qui jouent un rôle important dans la fermentation des matières premières animales et végétales. Elles sont impliquées dans un grand nombre de fermentations spontanées de produits alimentaires. Elles sont principalement utilisées en tant que starter dans les produits alimentaires fermentés où elles permettent de développer certaines caractéristiques organoleptiques et d'augmenter la durée de conservation. Enterococcus et Lactobacillus sont rencontrés dans les aliments fermentés principalement des produits laitiers et des boissons fermentées. Ils contribuent à améliorer et à conserver certains produits alimentaires. Cependant, le pH du milieu ou de l'aliment influence la croissance de ces bactéries. Ces bactéries résistent au milieu défavorable par la production d'acides organiques et de nombreux composés antimicrobiens telles les bactériocines qui jouent un rôle majeur dans la conservation des produits laitiers fermentés et contribuent à l'inhibition des germes pathogènes et des germes d'altération alimentaire. Mots clés: Bactéries lactiques, Lactobacillus, Enterococcus, bactériocines, pH. Ill N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 SOMMAIRE 'D'E'Dic.J'tC'E 1 'R:E:M.'E'RCI'E:Jvt.'E:Jv1l'S 11 RESUME 111 SOMlVlAIRE IV LISTE DE FIGURES ET DE TABLEAUX V LISTE DES ABRÉVIATIONS VI INTROD.UCTION 1 1) GENERALITES SUR LES BACTERIES LACTIQUES 3 l Présentation générale 3 2 Habitat des bactéries lactiques 6 3 Origines des bactéries lactiques 6 4 Taxonomie des bactéries lactiques 7 S Utilisation des bactéries lactiques 8 O)LACTOBACILLUS 11 1 Définition 11 2 Caractéristiques 11 3 Habitat et utilisation 12 4 Caractères biochimiques 13 Ill) ENTEROCOCCUS 13 1 Définition 13 2 Phylogenèse 13 3 Caractéristiques 14 4 Habitat 15 5.Applications biotechnologiques des entérocoques 16 IV) INFLUENCE DU PH 20 1 pH 20 2 Acides organiques 21 CONCLUSION 22 REFERENCES BIBLJOGRAPlllQUES 23 IV _____N _'D_EPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 LISTE DE FIGURES ET DE TABLEAUX Figure 1 : Différentes formes microscopiques de bactéries lactiques obtenues au laboratoire de microbiologie appliquée de l'université d'Oran 3 Figure 2 : Représentation schématique des principales voies de fermentation des hexoses chez les bactéries lactiques 5 Figure 3 : Arbre phylogénétique des principaux genres de bactéries lactiques et des genres associés, obtenu par analyse des ARNr l 6S 7 Figure 4 : Dendrogramme ARNr 16S de la position phylogénétique de l'espèce Enterococcus 14 Tableau 1 : Principales sources d' Enterococcus spp dans les aliments 16 V N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biolog,i!...M oléculaire/ 2015-2016 LISTE DES ABRÉVIATIONS AB Ami.ne biogène ADN Acide désoxyribonucléique ADP Adenosine diphosphate ARNr Acide ribonucléique ribosomique ATP Adénosine triphosphate BL Bactéries lactiques C Cytosine oc Température en degré Celsius C02 Dioxyde de carbone E Enterococcus EMP Embden-Meyerhoff-Parnas G Guanine g/l Gramme/litre GRAS Généralement reconnue comme sure Kg Kilogramme Lb Lactobacillus NAD/NADH,H Couple oxydant/réducteur du nicotinamide adénine dinucléotide 02 Dioxygène pH Potentiel d'Hydrogène Pi Phosphate inorganique UFC Unité Formant Colonies VI N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 INTRODUCTION Les bactéries lactiques (BL) sont des microorganismes de catégorie alimentaire qui jouent un rôle essentiel dans la fenuentation des matières premières animales et végétales. Elles sont impliquées dans un grand nombre de fermentations spontanées de produits alimentaires (Stiles et al, 1997), ce qui a conduit à la reconnaissance de leur statut GRAS (Generally Recognized As Safe) c'est-à-dire généralement reconnues comme sure (Klaenhammer et al., 2005). Actuellement, les bactéries lactiques regroupent treize genres bactériens différents, grâce aux techniques de biologies moléculaires: Lactobacillus, Bifidobacterium, Leuconostoc, Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus, Carnobacterium, Oenococcus, Weissella, Aerococcus, Tetragenococcus et Vagococcus (Carine et al., 2009). En outre, les BL telles que Enterococcus et Lactobacillus font partie des aliments fermentés principalement des produits laitiers et des boissons fermentées. Ils contribuent à améliorer les propriétés organoleptiques et à conserver certains produits alimentaires. les BL sont principalement utilisées en tant que starter dans les produits alimentaires fermentés où ils permettent de développer certaines caractéristiques organoleptiques et d'augmenter la durée de conservation (Abee, 1995; Hugenholtz et al., 1999). Les bactéries lactiques ont longtemps été utilisées pour la conservation et la fabrication des aliments (Soomro et Kiran, 2002). Le concept d'amélioration des bilans nutritionnels et sanitaires par addition de bactéries bénéfiques (probiotiques) à l'aliment a fait l'objet de recherches approfondies. Le rôle propice des probiotiques en tant que facteur d'équilibre sur la microflore intestinale et en particulier leur action vis-à-vis d'une population microbienne indésirable a été démontré (Ouwehand, 1998; San ni et al., 1999; Soomro et Kiran, 2002). Les BL contribuent, par leur métabolisme et leurs activités enzymatiques variées, à la production de composés volatils qui participent au développement de l'arôme, de la saveur et de la texture des produits fermentés (Cheri-Ho, 1997; Oyewole, 1997). Cependant, le pH du milieu exerce parfois une influence sur la croissance de ces BL. Cela peut résulter en une résistance de ces BL par l'acidification du milieu, la production d'acides organiques (Desmazeaud, 1996; Cheri-Ho, 1997; Oyewole, 1997; Daly et Davis, 1998; Ouwehand, 1998). Leur pouvoir antagoniste résulte aussi d'une compétition pour les substrats même si les conditions de développement sont favorables (CaUewaert et De Vuyst, 2000). de 1 N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016. Mémoire. N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016 l'élaboration de bactériocines (Piard et Desmazeaud, 1992) comme la rusine (Song et Richard, 1997). Dans notre synthèse bibliographique, nous parlerons de l'influence du pH des milieux de culture ou de l'environnement de croissance des bactéries lactiques. Ce travail comporte quatre parties: La première partie comporte les généralités sur les bactéries lactiques, la deuxième partie décrit le genre Lactobacillus, la troisième partie présente le genre Enterococcus et la quatrième partie insiste sur l'influence du pH sur leur croissance. 2 N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-2016. Mémoire. N'DEPO Kevin Patrick-Roch - Master 1 / Microbiologie et Biologie Moléculaire/ 2015-20-16- -"'"'----- 1) GENERALITES SUR LES BACTERIES LACTIQUES 1 Présentation générale Les bactéries lactiques (BL) sont des cocci ou des