Synthèse bibliographique sur le pouvoir antimicrobien des bactéries lactiques

50 Pages·2014·0.83 MB·French

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE KASDI MERBAH, OUARGLA
FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE
DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES

Projet de Fin d’Etudes
En vue de l’obtention du diplôme de
Licence
Domaine : Sciences de la nature et de la vie
Filière : Biologie
Spécialité : Microbiologie fondamentale et appliquée

Thème

Synthèse bibliographique sur le pouvoir

a ntimicrobien des bactéries lactiques

Encadreur :Melle.SOUID Wafa Présenté par :

Examinatrice : Mme.SIBOUKEUR Amina Mme. SALEM Nadjiba

Année universitaire 2013/2014
REMERCIEMENTS
Avant tout, je remercie LE BON DIEU le tout puissant de
nous avoir donné le courage, la volonté et la patience pour
terminer ce travail.
Mes remerciements et ma profonde gratitude s’adresse à :
Melle SOUID Wafa (MAA).Pour, avoir encadré ce travail,
pour son aide, ses conseils et sa patience.
Je voudrais également exprimer mes vifs remerciements à Mme
SIBOUKEUR.A d’avoir accepté d’examiner et de juger ce
travail.
J’adresse aussi mes vifs remerciements à tous nos professeurs
qui ont contribué à notre formation tout au long de ces trois
ans.
Je remercie ma famille pour leurs aides durant mes études et
leurs soutiens.
Je dédie ce modeste travail à :
Mes chères parents,qui m’ont beaucoup soutenu et encouragé jusqu’au bout
et que Dieu leur accorde une longue vie.
Mes très chères sœurs : Soulef et zaineb qui ont toujours cru à ma réussite.
Mes chères frères : fouzi ,salem,tarek,nour,othmen
A toute ma grande famille.
A mes très chères amies : khouloud,fardous,masaouda,hakima ;souraya
A ma très chèresenfants :toufik,raouf,achref
A toutes mes camarades de 3ème année Microbiologie.
Sommaire
Liste des tableaux
Liste des figures
Abréviations
Introduction
Chapitre I. bactéries lactiques
1.1. Présentation générale 4
1.2. Habitat des bactéries lactiques 4
1.3. Origine des bactéries lactiques 4
1.4. Taxonomie 5
1.5. Caractéristiques des principaux genres des bactéries lactiques 7
1.6. Exigences nutritionnelles des bactéries lactiques 10
1.7. Génétique des bactéries lactiques 11
1.8. Identification des bactéries lactiques 11
1.8.1. Caractères morphologiques et structuraux 11
1.8.2. Caractères physiologiques et biochimiques 12
1.8.3. Caractères immunologiques 13
1.9. Principales voies fermentaire des bactéries lactiques 13
I.9.1. Voie homofermentaire ou EMP 14
I.9.2. Voie hétéro fermentaire ou voie des pentoses-phosphate 14
Chapitre II. Rôles des bactéries lactiques
2.1. Rôles dans la conservation 16
2.1.1. Production d’acides et diminution du pH 16
2.1.2. Production de peroxyde d’hydrogène 16
2.1.3. Production des bactériocines 16
2.2. Rôle technologique 16
2.2.1. Aptitude aromatisante 16
2.2.2. Production d'exopolysaccharides 17
2.3. Action probiotique 17
Chapitre III. Composés antibactériens produits par les bactéries lactiques
3.1. Acides organiques 20
3.2. Acides gras 21
3.3. Peroxyde d’hydrogène (H O ) 22
2 2
3.4. Dioxyde de carbone (CO ) 22
2
3.5. Diacétyle (C H O ) 22
4 6 2
3.6. Acétaldéhyde 22
3.7. Reutérine 23
3.8. Bactériocines 23
3.8.1. Définition des bactériocines 23
3.8.2. Classification des bactériocines 23
3.8.3. Mode d’action des bactériocines 24
3.8.4. Production et conditionnement 26
3.8.5. Application alimentaire 27
3.8.6. Combinaison de différentes bactériocines 27
3.8.7. Combinaison des bactériocines avec d'autres agents antimicrobiens 27
4.1. Interactions enter les souches des bactéries lactiques 28
4.1.1. Phénomènes d’antagonisme 28
4.1.2. Phénomènes de la stimulation 29
4.2. Cultures mixtes des bactéries lactiques 30
4.2.1. Interactions positives 30
4.2.2. Interactions négatives 30
Conclusion
Bibliographie
Introduction
Introduction
Les bactéries lactiques sont des micro-organismes de catégorie alimentaire qui
jouent un rôle essentiel dans la fermentation des matières premières animales et végétales.
Elles occupent des niches écologiques extrêmement variées. Leur capacité à fermenter les
hydrates de carbone et, à un moindre degré, de dégrader les protéines et les lipides mène à
la synthèse d'une large gamme dé composés, tels que les acides organiques, les peptides,
les composés antimicrobiens et aromatiques et les exopolysaccharides. Ces métabolites
peuvent contribuer aux caractéristiques organoleptiques, technologiques et nutritionnelles
des aliments fermentés (MOZZI et al., 2010).
Les ferments lactiques étaient constitués d’un mélange inconnu, non maîtrisé et
variable, de plusieurs souches ou espèces de bactéries. Ils provenaient d’une fermentation
naturelle dans le produit considéré. Une partie de ce produit fermenté était conservée, pour
ensuite ensemencer les Fermentations ultérieures. Actuellement, la production de ferments
lactiques s’est développée au sein d’usines spécialisées, à partir de souches bactériennes
isolées et sélectionnées (BEAL et al., 2008).
Depuis l'époque de Louis Pasteur et Robert Koch, il y a eu un besoin essentiel
d'identification scientifique pour contrôler les microorganismes de l’environnement. En
plus la découverte de la pénicilline par Alexander Flemming en 1929 a ouvert la porte pour
l’usage thérapeutique des antibiotiques dans le domaine médical et vétérinaire afin de lutter
contre les microorganismes pathogènes. D’autres agents chimiques de conservation et
additifs alimentaires ont des propriétés antimicrobiennes.
Actuellement, les scientifiques exploitent les interactions microbiennes des
bactéries lactiques pour réduire d’une façon considérable la présence des microorganismes
indésirables et nuisibles. En plus de l’effet protecteur de l’acide lactique, l’acide acétique,
le diacetyle et le peroxyde d’oxygène, la découverte des bactériocines a donné un élan pour
le développement d’aliments de qualité sanitaire meilleure.
Des efforts considérables ont été consacrés au cours de ces cinquante dernières
années pour affermir la compréhension de la physiologie, de la biochimie et de la
génétique des BL (COLLINS et al., 1989; BERTHIER et ERLICH., 1999; BOLOTIN
et al., 2001; BOUREL et al., 2001; AXELSSON, 2004; MARROKI et al., 2010 et
DJADOUNI et KIHAL., 2012).
1
Introduction
Toutes ces recherches ont permis aux microbiologistes et aux industriels de choisir
les meilleures souches et d'améliorer le rendement de la productivité, la qualité, et la
sécurité des produits finis.
La caractérisation des BL a favorisée le développement de souches bactériennes
définies, connues sous le nom de levains ou de culture starter. Elles remplacent de plus en
plus les mélanges non définis traditionnellement employées en industrie laitière (CROW
et al., 1993DESMAZEAUD et COGAN., 1996 et FITZSIMMONS et al., 1999).
Ces dernières années, l'intérêt de l’emploi de la bactériocine et ou tout auter BL
productrice de substances inhibitrices pour des applications de biopréservation a suscité
beaucoup de recherches (SCHILLINGER et LÜCKE, 1989; BUDDE et al., 2003;
JACOBSEN et al., 2003;VERMEIREN et al., 2004; GUESSAS, 2007 et SAIDI, 2007 ).
A l'intérieur d'équipes de recherche structurées et multidisciplinaires, les chercheurs
s'intéressent particulièrement à la production de bactériocine, agents antimicrobiens
naturels, et de polysaccharides exocellulaires par les bactéries lactiques. Ces derniers
travaillent sur l'isolement et la caractérisation génétique et moléculaire des souches sur la
production de bioingrédients alimentaires par fermentation de milieux laitiers et sur
l'exploitation des souches en transformation laitière (DEEGAN et al., 2006).La production
d’acides organiques et d’autres composés antimicrobiens, telles que les bactériocines,
jouent un rôle majeur dans la conservation des produits laitiers fermentés et contribuent à
l’inhibition des germes contaminants (BENHAMMOUCHE, 2005; GUESSAS et
al.,2006 et SAIDI, 2007).
Notre objectif consiste a la présenentation les déférents types des substances
antimicrobiens et leurs intérêts
Le chapitre I de ce mémoire consistera en une étude bibliographique portant
d’abord sur une présentation des bactéries lactiques et de principales voies fermentaire et
dans le chapitre 2 les rôles des bactéries lactiques et chapitre 3 les composes
antimicrobiennes des bactéries lactiques.

2
Chapitre I
Bactéries lactiques
Chapitre I Bactéries lactiques
1.1. Présentation générale
Les bactéries lactiques sont des cocci ou des bâtonnets qui sont en générale
aérotolérantes (LARPENT, 1989). Cependant certaines espèces habitant par exemple le
tube digestif des animaux sont anaérobies strictes, même en présence d'O , elles sont
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incapables de réaliser la phosphorylation oxydative. Elles sont Gram-positif; généralement
immobiles et asporulées. Elles ne possèdent ni catalase, ni nitrate réductase, ni Cytochrome
oxydase. En plus de cela ne liquéfient pas la gélatine, ne produisent pas d'indole ni
d'hydrogène sulfureux (DELAGLIO et al., 1994)
Les bactéries lactiques regroupent un ensemble d'espèces hétérogènes (LABIOUI
et al., 2005).Ce sont des cellules vivantes, autonomes et procaryotes (DOLEYRES, 2002),
dont le trait commun est leur aptitude à produire de l’acide lactique suite à la fermentation
des glucides (AIT BELGHANAOUI, 2006).
Les bactéries lactiques sont des micro-organismes utiles à l'homme lui permettant
de fabriquer et de conserver un nombre important de ses aliments. Elles sont surtout
connues pour le rôle qu’elles jouent dans la préparation des laitages fermentés, elles sont
utilisées également dans le saumurage des légumes, la boulangerie, la fabrication du vin, le
saurissage des poissons, des viandes et des salaisons (EUFIC, 1999).
Elles sont devenues les principaux candidats probiotiques et bénéficient d’un statut
GRAS (GENERALLY REGARDED AS SAFE) (AIT BELGHANAOUI, 2006).
1.2. Habitat des bactéries lactique
Les bactéries lactiques sont présentes à l’état libre dans l’environnement ou vivent
en association avec un hôte, tel que l’Homme ou l’animal, dans un écosystème bactérien
comme le tractus gastro-intestinal ou génital des mammifères (KLEIN et al., 1998).
Les bactéries lactiques sont ubiquistes et on les trouve dans différentes niches
écologiques comme le lait et les produits laitiers, les végétaux, la viande, le poisson, les
muqueuses humaines et animales et dans le tractus digestif (DOUAULT et CORTHIER,
2000) et ont été également retrouvées dans le sol, les engrais, et les eaux d’égout
(HOLZAPFEL et al., 1996. Cité par GIVRY, 2006).
1.3-Origine des bactéries lactiques
Les bactéries lactiques ont été retrouvées dans des sédiments datant de 2,75
milliards d’années bien avant l’apparition d’oxygène dans l’atmosphère, ce qui pourrait
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