Caractérisation et conservation de la diversité bactérienne d’un lait fermenté traditionnel breton, le Gwell en lien avec la préservation d’une race locale de vache, la Bretonne Pie Noir

Le Gwell est un lait fermenté traditionnel spécifique de la Bretagne. Il est obtenu à partir de lait de vaches de race Bretonne Pie Noir, inoculé avec une portion de la fabrication précédente (appelé ferment) sans aucun recours à des levains commerciaux. Les productions de Gwell partagent une texture ferme et onctueuse et un gout frais et acidulé, avec des caractéristiques organoleptiques propres à chaque producteur. Les producteurs sont malheureusement parfois confrontés à la perte de leur ferment et doivent alors avoir recours à la solidarité d’autres producteurs pour réacquérir un ferment opérationnel. Ces pertes de ferments sont un frein au développement de la production de Gwell et donc à la valorisation de lait issu de vaches Bretonne Pie Noir. Cette race emblématique de la Bretagne, caractérisée par une rusticité hors du commun et un lait très riche en matière grasse totalisait au milieu du 19ème siècle près de 900 000 têtes. La modernisation des pratiques agricoles alliée à une orientation productiviste forte a conduit à une quasi extinction de l’espèce, ce qui a conduit à initier en 1976 un programme de sauvegarde de l’espèce. Le nombre de vaches s’élève ainsi aujourd’hui à près de 2500 femelles. La transformation du lait en Gwell est, pour les éleveurs, un moyen de valoriser la qualité du lait de Bretonne Pie Noir en conservant sa valeur ajoutée. Les éleveurs qui transforment le lait en Gwell œuvrent ainsi à la sauvegarde de l’espèce Bretonne Pie Noir, mais aussi à la préservation de la diversité microbienne, du patrimoine et des savoir-faire paysans associés. La caractérisation de l’écosystème microbien du ferment Gwell, pour mieux maitriser sa conservation et sécuriser ainsi la production de Gwell, participe de ce fait au maintien de la race Bretonne Pie Noir. Dans ce contexte notre étude visait à caractériser l’écosystème microbien du Gwell pour sécuriser les souches à l’origine de la typicité du produit. Nous avons ainsi montré que toutes les productions de Gwell avaient une flore bactérienne dominante similaire, composée de deux sous-espèces de la bactérie lactique Lactococcus lactis (subsp. lactis et subsp. cremoris). En fonction des producteurs, le nombre de souches de chaque sous-espèce peut varier avec dans certain cas la présence de Streptococcus thermophilus. De plus, nous avons identifié et caractérisé des souches spécifiques à chaque producteur et montré une forte résilience de l’écosystème pouvant expliquer en partie les différences organoleptiques observées entre les Gwell de différents producteurs

Dynamique des communautés microbiennes de produits fermentés entretenus par 'back-slopping', une démarche de recherche participative

Fermented food are an important part of our diet and of gastronomical cultures around the globe. The microorganisms composing them develop in an environment controlled by humans and can thus be domesticated. Because the microbial communities of fermented foods are generally relatively simple, they can be good models for microbial ecology and domestication studies.My PhD focuces on the microbial communities of sourdough bread and of a traditional fermented milk from Brittany region called Gwell. These two products are maintained by back-slopping, i.e. a part of a previous production is used to inoculate the next one. They are thus maintained by the producers, sometimes during several years.The first part of my thesis consisted in studying the dispersal of microorganisms. I showed that the flour added to sourdough during the back-sloppings did not introduce new fermenting microorganisms into the mature sourdough, and that the exchange of ferments between Gwell producers resulted in two lineages of Gwell with distinct microbial communities.The second part of my thesis focused on the stability of microbial community during their maintenance by producers. My results showed that most bakers maintained the same dominant fermentative yeast species in their sourdough over years, as long as they did not change bakery, bakers, or initiate a new sourdough. With respect to Gwell, we conducted an in-farm experimental evolution assay with three Gwell producers. We showed that an increased frequency of back-slopping resulted in a faster acidification of the Gwell, because the bacterial species mainly responsible for the acidification in Gwell was more resistant to cold shocks and was thus favored. Our results further suggested that Gwell bacteria adapted over the long term to the back-slopping practices of the producer.My thesis was conducted using a participatory approach, with producers taking part in one or more steps of the research process, from the development of the research questions to the analysis of the results. This approach allowed us to share our empirical and scientific knowledges on fermented food. These exchanges took the form of training session, meetings for the preparation of the experimentation, synthesis of results, or informal exchanges, as the research process progressed.Les aliments fermentés représentent une part importante de notre alimentation et des différentes cultures gastronomiques à travers le monde. Les microorganismes qui les composent se développent dans un environnement contrôlé par des humains et sont donc susceptibles d'être domestiqués. La communauté microbienne des aliments fermentés étant généralement relativement simple, ils peuvent constituer de bons modèles en écologie microbienne et pour les études de domestication des microorganismes.Ma thèse a porté sur les communautés microbiennes du levain de panification et d'un lait fermenté traditionnel breton nommé Gwell. Ces deux produits sont entretenus par back-slopping, c'est à dire qu'une partie d'une production précédente est utilisée pour inoculer la suivante. Ils sont ainsi entretenus par les producteurs parfois pendant plusieurs années de manière continue.La première partie de ma thèse a consisté à étudier la dispersion des microorganismes. J'ai montré que la farine apportée au cours des back-slopping n'introduisait pas de nouveaux microorganismes fermentaires dans le levain de panification mature, et que les échanges de ferments entre producteurs de Gwell avaient donné lieu à deux lignées de Gwell dont les communautés microbiennes étaient distinctes.La seconde partie de ma thèse a porté sur la stabilité des communautés microbiennes au cours de leur entretien par les producteurs. Les résultats obtenus ont montré que les boulangers conservaient pour la plupart l'espèce fermentaire majoritaire de leur levain tant qu'ils ne changeaient pas de locaux ni de personne en charge du levain ou n'initiaient pas un nouveau levain. En ce qui concerne le Gwell, nous avons réalisé avec trois producteurs un essai d'évolution expérimentale en fromagerie. Nous avons montré qu'une fréquence accrue de back-slopping du Gwell entraînait une acidification plus rapide du lait, car l'espèce de bactérie principalement responsable de l'acidification dans le Gwell était plus résistante aux chocs thermiques et était donc favorisée. Nos résultats suggèrent de plus que les bactéries du Gwell se sont adaptées sur le long terme aux pratiques de back-slopping de leur producteur.Ma thèse a été menée avec une approche de recherche participative, les producteurs prenant part à une ou plusieurs étapes du processus de recherche, de l'élaboration des questions de recherche à l'analyse des résultats. Cette approche a permis de mettre en commun nos connaissances scientifiques et empiriques des produits fermentés et d'échanger des savoirs. Ces échanges ont pris la forme de formations, de réunions de préparation des expérimentations, de synthèse des résultats, ou de manière informelle, chemin faisant au cours de la réalisation du projet de recherche

Dynamics of microbial communities in back-slopped fermented products, a participatory study

Les aliments fermentés représentent une part importante de notre alimentation et des différentes cultures gastronomiques à travers le monde. Les microorganismes qui les composent se développent dans un environnement contrôlé par des humains et sont donc susceptibles d'être domestiqués. La communauté microbienne des aliments fermentés étant généralement relativement simple, ils peuvent constituer de bons modèles en écologie microbienne et pour les études de domestication des microorganismes.Ma thèse a porté sur les communautés microbiennes du levain de panification et d'un lait fermenté traditionnel breton nommé Gwell. Ces deux produits sont entretenus par back-slopping, c'est à dire qu'une partie d'une production précédente est utilisée pour inoculer la suivante. Ils sont ainsi entretenus par les producteurs parfois pendant plusieurs années de manière continue.La première partie de ma thèse a consisté à étudier la dispersion des microorganismes. J'ai montré que la farine apportée au cours des back-slopping n'introduisait pas de nouveaux microorganismes fermentaires dans le levain de panification mature, et que les échanges de ferments entre producteurs de Gwell avaient donné lieu à deux lignées de Gwell dont les communautés microbiennes étaient distinctes.La seconde partie de ma thèse a porté sur la stabilité des communautés microbiennes au cours de leur entretien par les producteurs. Les résultats obtenus ont montré que les boulangers conservaient pour la plupart l'espèce fermentaire majoritaire de leur levain tant qu'ils ne changeaient pas de locaux ni de personne en charge du levain ou n'initiaient pas un nouveau levain. En ce qui concerne le Gwell, nous avons réalisé avec trois producteurs un essai d'évolution expérimentale en fromagerie. Nous avons montré qu'une fréquence accrue de back-slopping du Gwell entraînait une acidification plus rapide du lait, car l'espèce de bactérie principalement responsable de l'acidification dans le Gwell était plus résistante aux chocs thermiques et était donc favorisée. Nos résultats suggèrent de plus que les bactéries du Gwell se sont adaptées sur le long terme aux pratiques de back-slopping de leur producteur.Ma thèse a été menée avec une approche de recherche participative, les producteurs prenant part à une ou plusieurs étapes du processus de recherche, de l'élaboration des questions de recherche à l'analyse des résultats. Cette approche a permis de mettre en commun nos connaissances scientifiques et empiriques des produits fermentés et d'échanger des savoirs. Ces échanges ont pris la forme de formations, de réunions de préparation des expérimentations, de synthèse des résultats, ou de manière informelle, chemin faisant au cours de la réalisation du projet de recherche.Fermented food are an important part of our diet and of gastronomical cultures around the globe. The microorganisms composing them develop in an environment controlled by humans and can thus be domesticated. Because the microbial communities of fermented foods are generally relatively simple, they can be good models for microbial ecology and domestication studies.My PhD focuces on the microbial communities of sourdough bread and of a traditional fermented milk from Brittany region called Gwell. These two products are maintained by back-slopping, i.e. a part of a previous production is used to inoculate the next one. They are thus maintained by the producers, sometimes during several years.The first part of my thesis consisted in studying the dispersal of microorganisms. I showed that the flour added to sourdough during the back-sloppings did not introduce new fermenting microorganisms into the mature sourdough, and that the exchange of ferments between Gwell producers resulted in two lineages of Gwell with distinct microbial communities.The second part of my thesis focused on the stability of microbial community during their maintenance by producers. My results showed that most bakers maintained the same dominant fermentative yeast species in their sourdough over years, as long as they did not change bakery, bakers, or initiate a new sourdough. With respect to Gwell, we conducted an in-farm experimental evolution assay with three Gwell producers. We showed that an increased frequency of back-slopping resulted in a faster acidification of the Gwell, because the bacterial species mainly responsible for the acidification in Gwell was more resistant to cold shocks and was thus favored. Our results further suggested that Gwell bacteria adapted over the long term to the back-slopping practices of the producer.My thesis was conducted using a participatory approach, with producers taking part in one or more steps of the research process, from the development of the research questions to the analysis of the results. This approach allowed us to share our empirical and scientific knowledges on fermented food. These exchanges took the form of training session, meetings for the preparation of the experimentation, synthesis of results, or informal exchanges, as the research process progressed

Dynamique des communautés microbiennes de produits fermentés entretenus par back-slopping .Une démarche participative.

Fermented food are an important part of our diet and of gastronomical cultures around the globe.The microorganisms composing them develop in an environment controlled by humans and can thus be domesticated. Because the microbial communities of fermented foods are generally relatively simple, they can be good models for microbial ecology and domestication studies. My PhD focuces on the microbial communities of sourdough bread and of a traditional fermented milk from Brittany region called Gwell. These two products are maintained by back-slopping, i.e. a part of a previous production is used to inoculate the next one. They are thus maintained by the producers, sometimes during several years. The first part of my thesis consisted in studying the dispersal of microorganisms. I showed that the flour added to sourdough during the microbial communitiess did not introduce new fermenting microorganisms into the mature sourdough, and that the exchange of ferments between Gwell producers resulted in two lineages of Gwell with distinct microbial communities. The second part of my thesis focused on the stability of microbial community during their maintenance by producers. My results showed that most bakers maintained the same dominant fermentative yeast species in their sourdough over years,as long as they did not change bakery, bakers, or initiate a new sourdough. With respect to Gwell, we conducted an in-farm experimental evolution assay with three Gwell producers. We showed that an increased frequency of back-slopping resulted in a faster acidification of the Gwell, because thebacterial species mainly responsible for the acidification in Gwell was more resistant to cold shocks and was thus favored. Our results further suggested that Gwell bacteria adapted over the long term to the back-slopping practices of the producer. My thesis was conducted using a participatory approach, with producers taking part in one or more steps of the research process, from the development of the researchquestions to the analysis of the results. This approach allowed us to share our empirical and scientific knowledges on fermented food. These exchanges took the form of training session, meetings for the preparation of the experimentation, synthesis of results, or informal exchanges, as the research process progressed.Les aliments fermentés représentent une part importante de notre alimentation et des différentes cultures gastronomiques à travers le monde. Les microorganismes qui les composent se développent dans un environnement contrôlé par des humains et sont donc susceptibles d’être domestiqués. La communauté microbienne des aliments fermentés étant généralement relativement simple, ils peuvent constituer de bons modèles en écologie microbienne et pour les études de domestication des microorganismes. Ma thèse a porté sur les communautés microbiennes du levain de panification et d’un lait fermenté traditionnel breton nommé Gwell. Ces deux produits sont entretenus par back-slopping, c’est à dire qu’une partie d’une production précédente est utilisée pour inoculer la suivante. Ils sont ainsi entretenus par les producteurs parfois pendant plusieurs années de manière continue. La première partie de ma thèse a consisté à étudier la dispersion des microorganismes. J’ai montré que la farine apportée au cours des back-slopping n’introduisait pas de nouveaux microorganismes fermentaires dans le levain de panification mature, et que les échanges de ferments entre producteurs de Gwell avaient donné lieu à deux lignées de Gwell dont les communautés microbiennes étaient distinctes. La seconde partie dema thèse a porté sur la stabilité des communautés microbiennes au cours de leur entretien par les producteurs. Les résultats obtenus ont montré que les boulangers conservaient pour la plupart l’espèce fermentaire majoritaire de leur levain tant qu’ils ne changeaient pas de locaux ni de personne en charge du levain ou n’initiaient pas un nouveau levain. En ce qui concerne le Gwell, nous avons réalisé avec trois producteurs un essai d’évolution expérimentale en fromagerie. Nous avons montré qu’une fréquence accrue de back-slopping du Gwell entraînait une acidification plus rapide du lait, car l’espèce de bactérie principalement responsable de l’acidification dans le Gwell était plus résistante aux chocs thermiques et était donc favorisée. Nos résultats suggèrent de plus que les bactéries du Gwell se sont adaptées sur le long terme aux pratiques de back-slopping de leur producteur. Ma thèse a été menée avec une approche de recherche participative, les producteurs prenant part à une ou plusieurs étapes du processus de recherche, de l’élaboration des questions de recherche à l’analyse des résultats. Cette approche a permis de mettre en commun nos connaissances scientifiques et empiriques des produits fermentés et d’échanger des savoirs. Ces échanges ont pris la forme de formations, de réunions de préparation desexpérimentations, de synthèse des résultats, ou de manière informelle, chemin faisant au cours de la réalisation du projet de recherche

Dynamique des communautés microbiennes de produits fermentés entretenus par 'back-slopping', une démarche de recherche participative

Fermented food are an important part of our diet and of gastronomical cultures around the globe. The microorganisms composing them develop in an environment controlled by humans and can thus be domesticated. Because the microbial communities of fermented foods are generally relatively simple, they can be good models for microbial ecology and domestication studies.My PhD focuces on the microbial communities of sourdough bread and of a traditional fermented milk from Brittany region called Gwell. These two products are maintained by back-slopping, i.e. a part of a previous production is used to inoculate the next one. They are thus maintained by the producers, sometimes during several years.The first part of my thesis consisted in studying the dispersal of microorganisms. I showed that the flour added to sourdough during the back-sloppings did not introduce new fermenting microorganisms into the mature sourdough, and that the exchange of ferments between Gwell producers resulted in two lineages of Gwell with distinct microbial communities.The second part of my thesis focused on the stability of microbial community during their maintenance by producers. My results showed that most bakers maintained the same dominant fermentative yeast species in their sourdough over years, as long as they did not change bakery, bakers, or initiate a new sourdough. With respect to Gwell, we conducted an in-farm experimental evolution assay with three Gwell producers. We showed that an increased frequency of back-slopping resulted in a faster acidification of the Gwell, because the bacterial species mainly responsible for the acidification in Gwell was more resistant to cold shocks and was thus favored. Our results further suggested that Gwell bacteria adapted over the long term to the back-slopping practices of the producer.My thesis was conducted using a participatory approach, with producers taking part in one or more steps of the research process, from the development of the research questions to the analysis of the results. This approach allowed us to share our empirical and scientific knowledges on fermented food. These exchanges took the form of training session, meetings for the preparation of the experimentation, synthesis of results, or informal exchanges, as the research process progressed.Les aliments fermentés représentent une part importante de notre alimentation et des différentes cultures gastronomiques à travers le monde. Les microorganismes qui les composent se développent dans un environnement contrôlé par des humains et sont donc susceptibles d'être domestiqués. La communauté microbienne des aliments fermentés étant généralement relativement simple, ils peuvent constituer de bons modèles en écologie microbienne et pour les études de domestication des microorganismes.Ma thèse a porté sur les communautés microbiennes du levain de panification et d'un lait fermenté traditionnel breton nommé Gwell. Ces deux produits sont entretenus par back-slopping, c'est à dire qu'une partie d'une production précédente est utilisée pour inoculer la suivante. Ils sont ainsi entretenus par les producteurs parfois pendant plusieurs années de manière continue.La première partie de ma thèse a consisté à étudier la dispersion des microorganismes. J'ai montré que la farine apportée au cours des back-slopping n'introduisait pas de nouveaux microorganismes fermentaires dans le levain de panification mature, et que les échanges de ferments entre producteurs de Gwell avaient donné lieu à deux lignées de Gwell dont les communautés microbiennes étaient distinctes.La seconde partie de ma thèse a porté sur la stabilité des communautés microbiennes au cours de leur entretien par les producteurs. Les résultats obtenus ont montré que les boulangers conservaient pour la plupart l'espèce fermentaire majoritaire de leur levain tant qu'ils ne changeaient pas de locaux ni de personne en charge du levain ou n'initiaient pas un nouveau levain. En ce qui concerne le Gwell, nous avons réalisé avec trois producteurs un essai d'évolution expérimentale en fromagerie. Nous avons montré qu'une fréquence accrue de back-slopping du Gwell entraînait une acidification plus rapide du lait, car l'espèce de bactérie principalement responsable de l'acidification dans le Gwell était plus résistante aux chocs thermiques et était donc favorisée. Nos résultats suggèrent de plus que les bactéries du Gwell se sont adaptées sur le long terme aux pratiques de back-slopping de leur producteur.Ma thèse a été menée avec une approche de recherche participative, les producteurs prenant part à une ou plusieurs étapes du processus de recherche, de l'élaboration des questions de recherche à l'analyse des résultats. Cette approche a permis de mettre en commun nos connaissances scientifiques et empiriques des produits fermentés et d'échanger des savoirs. Ces échanges ont pris la forme de formations, de réunions de préparation des expérimentations, de synthèse des résultats, ou de manière informelle, chemin faisant au cours de la réalisation du projet de recherche

Sécurisation de la production du Gwell, une spécialité bretonne de lait fermenté Une démarche de recherche participative

Le Gwell est un gros-lait , un lait ferment´e issu de la tradition culinaire bretonne, produit `a partir de lait de vache Bretonne Pie Noir . Il est produit par repiquage, c’est `a dire qu’on l’obtient en ensemençant du lait avec du Gwell de la production précédente, qui sert de ferment. Le repiquage ne donne parfois pas lieu `a une acidification suffisante, le Gwell est alors dit ”perdu”. La seule solution est d’obtenir un nouveau Gwell chez une collègue. L’Union Bretonne Pie Noir qui détient la marque Gwell a pris part `a un projet européen soutenant la valorisation des produits issus de races locales. Un volet du projet visait `a sécuriser la production. Le partenariat mont´e avec le CIRM-BIA a fait émerger une solution de lyophilisation de souches isolées du Gwell pour en produire un nouveau en cas de perte. Cette option a finalement été écartée, car jugée incompatible avec les valeurs des ´ éleveurs et leur vision du produit. Ils ont décidé de conserver le Gwell dans son intégralité afin de ne pas standardiser le produit. J’ai établi avec les éleveurs ses un protocole permettant d’ évaluer l’effet de la congélation et de la lyophilisation sur le Gwell. J’ai mené en parallèle des entretiens avec les éleveurs ses et j’ai assisté `a la production du Gwell. J’ai ainsi pu proposer des méthodes de sécurisation adaptées au contexte de production du Gwell : conservation collective du Gwell via la création d’une banque de ferments conservés `a -80°C, ou conservation individuelle `a -20°C `a la ferme. D’autres méthodes de sécurisation complémentaires sont envisageables. Les éleveur se s peuvent s’ échanger les ferments en suivant un plan d’ échange afin d’ éviter une perte de diversité. La sécurisation peut également être envisagée préventivement, en faisant en sorte de ne pas perdre le Gwell. J’ai obtenu des résultats préliminaires qui laissent penser que des repiquages trop rapprochés peuvent conduire `a la perte du ferment

Nueva Alcarria: Año II Número 73 - 1940 mayo 18

Le Gwell est un lait fermenté traditionnel spécifique de la Bretagne. Il est obtenu à partir de lait de vaches de race Bretonne Pie Noir, inoculé avec une portion de la fabrication précédente (appelé ferment) sans aucun recours à des levains commerciaux. Les productions de Gwell partagent une texture ferme et onctueuse et un gout frais et acidulé, avec des caractéristiques organoleptiques propres à chaque producteur. Les producteurs sont malheureusement parfois confrontés à la perte de leur ferment et doivent alors avoir recours à la solidarité d’autres producteurs pour réacquérir un ferment opérationnel. Ces pertes de ferments sont un frein au développement de la production de Gwell et donc à la valorisation de lait issu de vaches Bretonne Pie Noir. Cette race emblématique de la Bretagne, caractérisée par une rusticité hors du commun et un lait très riche en matière grasse totalisait au milieu du 19ème siècle près de 900 000 têtes. La modernisation des pratiques agricoles alliée à une orientation productiviste forte a conduit à une quasi extinction de l’espèce, ce qui a conduit à initier en 1976 un programme de sauvegarde de l’espèce. Le nombre de vaches s’élève ainsi aujourd’hui à près de 2500 femelles. La transformation du lait en Gwell est, pour les éleveurs, un moyen de valoriser la qualité du lait de Bretonne Pie Noir en conservant sa valeur ajoutée. Les éleveurs qui transforment le lait en Gwell œuvrent ainsi à la sauvegarde de l’espèce Bretonne Pie Noir, mais aussi à la préservation de la diversité microbienne, du patrimoine et des savoir-faire paysans associés. La caractérisation de l’écosystème microbien du ferment Gwell, pour mieux maitriser sa conservation et sécuriser ainsi la production de Gwell, participe de ce fait au maintien de la race Bretonne Pie Noir. Dans ce contexte notre étude visait à caractériser l’écosystème microbien du Gwell pour sécuriser les souches à l’origine de la typicité du produit. Nous avons ainsi montré que toutes les productions de Gwell avaient une flore bactérienne dominante similaire, composée de deux sous-espèces de la bactérie lactique Lactococcus lactis (subsp. lactis et subsp. cremoris). En fonction des producteurs, le nombre de souches de chaque sous-espèce peut varier avec dans certain cas la présence de Streptococcus thermophilus. De plus, nous avons identifié et caractérisé des souches spécifiques à chaque producteur et montré une forte résilience de l’écosystème pouvant expliquer en partie les différences organoleptiques observées entre les Gwell de différents producteurs

Microbial Diversity Associated with Gwell, a Traditional French Mesophilic Fermented Milk Inoculated with a Natural Starter

Gwell is a traditional mesophilic fermented milk from the Brittany region of France. The fermentation process is based on a back-slopping method. The starter is made from a portion of the prevous Gwell production, so that Gwell is both the starter and final product for consumption. In a participatory research framework involving 13 producers, Gwell was characterized from both the sensory and microbial points of view and was defined by its tangy taste and smooth and dense texture. The microbial community of typical Gwell samples was studied using both culture-dependent and culture-independent approaches. Lactococcus lactis was systematically identified in Gwell, being represented by both subspecies cremoris and lactis biovar diacetylactis which were always associated. Geotrichum candidum was also found in all the samples. The microbial composition was confirmed by 16S and ITS2 metabarcoding analysis. We were able to reconstruct the history of Gwell exchanges between producers, and thus obtained the genealogy of the samples we analyzed. The samples clustered in two groups which were also differentiated by their microbial composition, and notably by the presence or absence of yeasts identified as Kazachstania servazii and Streptococcus species