Influence des conditions de recolte et de concentration sur l’etat physiologique et la cryotolerance de lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus cfl1

Ce travail de these vise l’etude des effets des etapes de recolte et de concentration des cellules, sur la degradation des fonctionnalites de Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus CFL1. Cet objectif s’accompagne de l’identification des mecanismes physiologiques qui expliquent les differences observees. La mise en œuvre de conditions de stress modere, permettant aux cellules de s’adapter au stress ulterieur de congelation, constitue le troisieme volet aborde dans cette these. Lors de la premiere partie du travail, l’effet d’une acidification en fin de fermentation sur la cryotolerance des cellules a ete analyse. Un plan d’experiences a permis de definir la condition optimale d’acidification (pH 5,25 pendant 30 min) induisant une adaptation des cellules. Elle conduit a une meilleure resistance a la congelation et au stockage a -20 °C. Deux mecanismes physiologiques a l’origine de cette adaptation ont ete identifies. Le premier est lie a l’augmentation de la concentration de l’acide gras membranaire C18:1. Le deuxieme, caracterise pour l’analyse du proteome cytoplasmique, correspond a une reduction du metabolisme azote, une augmentation des metabolismes energetique et nucleotidique, et a une synthese plus importante de proteines de stress. Dans une deuxieme etape, les cellules ont ete concentrees selon differentes conditions de centrifugation (vitesse de rotation, duree et temperature). Celles-ci n’ont pas d’effet sur la resistance de Lb. Bulgaricus CFL1 a l’etape de concentration elle-meme, mais presentent un effet faible mais significatif sur leur cryotolerance. Les evolutions de la resistance des cellules a la congelation et au stockage etant opposes, l’effet des conditions de centrifugation sur les cellules stockees a long terme est cependant negligeable. La troisieme partie de ce travail a permis de quantifier l’impact de la concentration des cellules par microfiltration, sur leur resistance aux differentes etapes du procede et sur l’etat physiologique de Lb. Bulgaricus CFL1. Les resultats montrent que les cellules sont moins resistantes a l’etape de microfiltration qu’a la centrifugation. Par contre, la resistance a la congelation augmente significativement (entre 28 % et 88 %) selon les conditions de microfiltration appliquees, par rapport a la centrifugation. La meilleure cryotolerance a ete obtenue pour une vitesse tangentielle egale a 2,01 m. S-1 et une pression transmembranaire de 0,15 MPa. Cette meilleure resistance est liee a une augmentation des teneurs en acides gras C16:0, 18:1 et cycC19:0, ainsi qu’a une reduction de la concentration en C14:0. Les resultats des analyses proteomiques montrent aussi que les cellules les plus actives et les plus resistantes voient leur metabolisme energetique augmenter, alors que leur metabolisme general et azote est, au contraire, reduit. Finalement, ce travail propose deux voies interessantes pour l’adaptation de Lb. Bulgaricus CFL1, en vue d’ameliorer sa cryotolerance. Certaines reponses physiologiques generales induisant ces adaptations cellulaires ont pu etre identifiees, aux niveaux membranaire et cytoplasmique.