Projet ANR-10-ALIA-0018 – ECOBIOPRO : Description et évolution des écosystèmes microbiens des produits carnés et de la mer par pyroséquençage: influence des cultures bio-protectrices
Programme : Alimentation et industries alimentaires (ALIA)
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Madame Marie-Christine CHAMPOMIER-VERGES (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE JOUY-EN-JOSAS)
Partenaires : ACTALIA; AERIAL; Association pour le Développement de l'Institut de la Viande; BIOCEANE; École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation, Nantes-Atlantique; PLATE-FORME D'INNOVATION NOUVELLES VAGUES (PFI NOUVELLES VAGUES); HALIOMER; Institut du Porc; Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer; Microbiologie et Chaîne Alimentaire; Institut national de la recherche agronomique
Montant : 703352.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : L’amélioration de la conservation de la viande et du poisson grâce aux bactéries utiles.Mieux conserver les aliments frais périssables est un enjeu pour limiter le gaspillage et les pertes. On peut y contribuer en contrôlant le développement des bactéries indésirables grâce à de bonnes bactéries. Pour cela il faut connaître l’ensemble de l’écosystème des produits.
Caractérisation de la dynamique des écosystèmes microbiens des produits carnés et de la mer au cours du stockage.Les produits carnés et les produits de la mer sont des denrées hautement périssables dont la conservation est critique. Mal conduite elle peut mener à d’importants problèmes d’hygiène conduisant au gaspillage et à de lourdes pertes économiques. La conservation de ces produits résulte d’une stratégie de maîtrise de leur écosystème c’est à dire des flores bactériennes présentes. Pour cela, le recours à des cultures protectrices visant à limiter le développement de bactéries indésirables est envisagé depuis quelques années mais n’a pas réellement abouti, en partie faute de connaissances sur les écosystèmes de ces produits. Le but du projet Ecobiopro est d’étayer scientifiquement le bénéfice que pourraient représenter les cultures protectrices dans le domaine des produits de la mer et des produits carnés. Le projet a pour objectif de caractériser les écosystèmes de 4 produits carnés et de 4 produits de la mer, d’identifier dans ces écosystèmes les espèces qui sont responsables de l’altération et d’évaluer comment l’ajout de cultures protectrices modifie le développement des bactéries d’altération et aussi de l’ensemble de la flore.
L’utilisation d’une méthode moléculaire d’analyse de la diversité microbienneLa stratégie est d’utiliser une approche moléculaire d’identification de l’ensemble des microorganismes présents dans les écosystèmes des produits. Cette méthode, le pyroséquençage de l’ADN 16S, permet d’avoir une vision qualitative et semi quantitative des espèces présentes avec une grande profondeur. En effet, la séquence de l’ADN 16S est propre à chaque espèce, et le séquençage le plus exhaustif possible de toutes les séquences d’ADN 16S présents permet une quantification relative de chacune des espèces présentes. Le haut débit de la technique de pyroséquençage permet ainsi d’estimer les espèces bactériennes les plus abondantes sur une échelle d’environ 10000. Cette méthode est plus puissante que d’autres méthodes moléculaires qui ne permettent de détecter que les espèces vraiment majoritaires. En outre, la zone de séquençage de l’ADN, choisie pour ce projet, ainsi que l’utilisation de divers outils bioinformatiques, doit permettre une analyse plus fine, et une identification plus précise des espèces. Enfin, basée sur l’extraction de l’ADN bactérien, elle ne nécessite pas d’étape de culture bactérienne, s’affranchissant ainsi des biais dus à la sélectivité plus ou moins poussée des milieux de cultures utilisés classiquement
Résumé de la soumission : Les produits carnés et les produits de la mer sont des denrées hautement périssables dont la conservation est critique. Mal conduite elle peut mener à de graves problèmes d’hygiène entraînant des risques sanitaires et également de lourdes pertes économiques, ce qui est particulièrement fréquent avec l’occurrence de nouveaux produits. Le recours à des cultures protectrices visant à limiter ces problèmes est envisagé depuis quelques années mais n’a pas réellement abouti en partie faute de connaissances sur les écosystèmes de ces produits. Les acteurs du RMT FLOREPRO ont décidé de mettre en commun leurs moyens, connaissances académiques d’une part et expertise des produits d’autre part, pour faire progresser les connaissances sur l’écosystème des produits carnés et de la mer et sur l’impact de cultures protectrices sur ces écosystèmes et sur la qualité des produits. Le but de ce projet est d’étayer scientifiquement le bénéfice que pourraient représenter les cultures protectrices dans le domaine des produits de la mer et des produits carnés. Le projet comporte trois tâches : - la caractérisation la plus exhaustive possible des écosystèmes de huit produits carnés et de la mer par la méthode la plus performante actuellement, le pyroséquençage de l’ADN 16S bactérien en présence, avant stockage et après la date de péremption ; l’isolement de bactéries potentiellement altérantes à partir de ces produits ;- La mise au point et la mise en commun de matrices modèles et d’analyses sensorielles afin de reproduire l’altération et prouver le caractère altérant des bactéries isolées de la première tache ;- l’évaluation de l’impact de cultures protectrices préexistantes sur l’altération, les qualités sensorielles et l’écosystème global des produits sélectionnés.Les partenaires du projet sont composés de partenaires académiques, de centres techniques et d’une entreprise qui a été pionnière dans la commercialisation de cultures protectrices. Des industriels, non financés se sont joints au projet afin de fournir les matières premières requises. Les compétences, expertises et missions des partenaires sont complémentaires et couvrent les produits carnés et les produits de la mer. Les produits sélectionnés représentent un panel d’origines (bœuf, veau, volaille, porc, poissons, crustacés) et de traitements (produits hachés, en cube, en filets, décortiqués) vastes et concernent notamment des produits nouveaux pour lesquels il n’existe que peu de recul sur leurs écosystèmes et sur leur qualité sanitaire
Résultats : L’approche mise en place a permis la caractérisation de la diversité des écosystèmes au niveau de l’espèce bactérienne, un niveau rarement atteint pour les approches de pyroséquençage
Des données sur l’écologie microbienne de produits jusque là non explorés, cabillaud  dés de lardons, saucisse de volaille, ont été générées. Il est apparu en particulier la grande diversité de l’écosystème des produits de la mer et leur richesse en bactéries à ce jour non cultivées.
Ces résultats permettent également de revisiter l’écologie microbienne de produits phares, comme le steak haché, pour lequel certaines espèces jusque là non ou rarement mentionnées comme altérantes de ces produits pourraient être incriminées.
Ces premiers résultats ouvrent des perspectives dans le domaine de l’écologie microbienne, en particulier un challenge important serait la caractérisation d’organismes à ce jour non cultivés, donc jamais encore décrits dans ces produits, et qui joueraient un rôle important dans l’altération des produits de la mer notamment.
En outre, ces résultats vont certainement amener à se poser des questions sur la pertinence des milieux de culture utilisés pour les analyses classiques effectuées dans le cadre de l’analyse microbiologique des aliments
Cette première phase du projet, en soulevant de nouvelles questions scientifiques, incite le consortium à se structurer dans une perspective internationale (européenne). Cet élan est soutenu par les pôles de compétitivité auxquels les premiers résultats ont été présentés.
Perspectives : En procurant une nouvelle vision de l’écologie microbienne des aliments, ces résultats pourraient conduire à proposer d’autres critères à prendre en compte pour l’analyse en laboratoire par les méthodes culturales usuelles de bactériologie. La suite du projet verra l’apport de connaissances sur l’impact des cultures protectrices sur les écosystèmes caractérisés, un fondement scientifique solide pour le débat législatif sur l’utilisation de cultures protectrices
Publications et brevets : Une communication orale a été présentée au colloque « Ecosystèmes microbiens et bioprotection des aliments», co-organisé par la société française de microbiologie (SFM) et le RMT FlorePro.
Une communication affichée sera présentée au congrès Food Micro à Istanbul en septembre 2012.