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Soutenance de thèse d’Édouard Munier

Titre : Maitrise de la fermentation butyrique par une microflore lactique réductrice

Le travail de doctorat d’Édouard Munier a été réalisé dans le cadre d’une collaboration entre l’URTAL-INRAE de Poligny et l’UMR PAM de l’Institut agro Dijon.

Date et lieu de soutenance : 20 janvier à 10h00, à Dijon Institut agro Dijon – Site Demeter – 26 bd Dr Petitjean– Salle 105

Membres du jury

• Madame Taillandier Patricia        Professeure, INP-ENSIACET Toulouse                Rapporteur
• Monsieur Delaunay Stéphane      Professeur, Université de Lorraine                         Rapporteur
• Madame Broussolle Véronique    Directrice de Recherche, INRAE                          Examinatrice 
• Monsieur Majou Didier                Directeur de l’ACTIA                                           Examinateur
• Monsieur Beuvier Eric                  Ingénieur de Recherche, INRAE                          Codirecteur de thèse
• Monsieur Cachon Rémy               Professeur, Institut Agro Dijon                             Codirecteur de thèse

Résumé

Parmi les Clostridia, Clostridium tyrobutyricum est l’espèce majeure à l’origine du défaut de gonflement tardif retrouvé chez les fromages à pâte pressée. Il existe différentes méthodes de contrôle ou préventives pour réduire la population de spores de C. tyrobutyricum comme « les bonnes pratiques laitières », un dénombrement des spores de Clostridium dans le lait avant fabrication fromagère ou encore l’ajout d’additifs, l’utilisation de la bactofugation ou de la microfiltration. Cependant, il suffit d’une très faible concentration de spores pour voir apparaître ce défaut. Les résultats du projet Food-Redox ont montré que la modulation de l'environnement redox par des bactéries lactiques réductrices pourrait avoir un impact sur l’apparition du gonflement tardif dans les fromages. L’objectif de cette thèse a été d’étudier l’impact du E_h sur la germination, la croissance et le métabolisme de C. tyrobutyricum.

Pour cela, nous avons sélectionné différentes souches de bactéries lactiques en fonction de leur activité réductrice à l’aide de différentes méthodes déjà existantes. En parallèle, nous avons développé une nouvelle méthode de criblage en plaque 96 puits, permettant de discriminer des bactéries lactiques d’une même espèce en fonction de leur activité réductrice via un milieu spécifique supplémenté avec un sel de tétrazolium. Cette méthode a permis de sélectionner des souches de bactéries lactiques selon leur profil de réduction, en culture pure ou en culture mixte.

Nous avons utilisé ces différentes bactéries lactiques réductrices dans des fabrications type Emmental contaminées avec des spores de C. tyrobutyricum afin de déterminer l’impact de leur activité réductrice sur le défaut de gonflement tardif. Il s’est avéré que la combinaison d’un lactocoque et d’un lactobacille hétérofermentaire facultatif, tous deux fortement réducteurs, pourrait permettre de retarder l’apparition de l’accident.

Nous avons travaillé avec la souche C. tyrobutyricum CIRM BIA 2237 connue pour être capable d’engendrer le gonflement tardif dans les fromages type Emmental. Un séquençage de son génome et des analyses bio-informatiques ont permis de proposer un nouveau schéma métabolique avec le lactate et l’acétate comme seules sources de carbone. L’analyse des flux métaboliques de la fermentation butyrique chez C. tyrobutyricum a permis de valider ce nouveau schéma à partir des métabolites quantifiés à l’état stationnaire d’une fermentation continue. En revanche, l’étude des flux métaboliques de C. tyrobutyricum, à différentes conditions de E_h, n’a pas montré de réel impact de ce paramètre. Néanmoins, l’application de différentes conditions de E_h a permis de démontrer un retardement de l’initiation de la germination en milieu réducteur pouvant apporter une explication des résultats obtenus en fabrication fromagère.

Mots clefs : spore, fermentation butyrique, bactérie lactique, potentiel d’oxydoréduction, Clostridium tyrobutyricum