ANTONIO [Material gráfico]

Copia digital. Madrid : Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Subdirección General de Coordinación Bibliotecaria, 201

Compréhension des mécanismes de formation du carbamate d'éthyle dans les vins de champagne (Cépage, fermentations, vieillissement)

Le carbamate d'éthyle est un constituant naturel de la plupart des 'boissons et aliments fermentés qui en contiennent des concentrations de l'ordre du g/l ou g/kg. Il est considéré comme indésirable car il est potentiellement cancérigène pour l'Homme. Le carbamate d'éthyle se forme dans le vin essentiellement pendant sa conservation par une réaction entre l'éthanol et des composés produits au cours de la vinification ayant une fonction carbamyle. L'urée et la citrulline ont été identifiés comme les deux principaux précurseurs. Ils proviennent du métabolisme, respectivement levurien et bactérien, de l'arginine, un des acides aminés prédominants du jus de raisin. L'étude présente a pour but de déterminer l'incidence de la vinification champenoise, notamment les étapes de fermentation et de vieillissement du vin, sur les précurseurs et/ou le carbamate d'éthyle. Nous avons mis en évidence que l'utilisation de l'arginine et la production d'urée par la levure au cours de la fermentation alcoolique sont fortement liées à la composition azotée du moût. Les teneurs en arginine, en azote ammoniacal et en azote assimilable sont directement impliquées. Ces teneurs sont très hétérogènes dans les moûts et dépendent du cépage, de l'année et des pratiques culturales. Nous avons montré que les moûts de Chardonnay, caractérisés par de faibles teneurs en azote ammoniacal et en arginine, conduisent à des vins moins riches en urée que les moûts de Pinot noir et de Pinot meunier. De plus, la fertilisation azotée de la vigne augmente le potentiel du moût à donner de l'urée en entraînant son enrichissement en arginine. La supplémentation du moût en azote ammoniacal dans le but de limiter l'utilisation de l'arginine par la levure et ainsi la production d'urée ne s'est pas révélée être une stratégie concluante pour la réduction du carbamate d'éthyle dans le vin, ni l'utilisation d'une souche de levure déficiente en arginase. Par ailleurs, il a été montré que la fermentation malolactique augmente le potentiel du vin à former du carbamate d'éthyle, en générant de la citrulline. L'impact de la fermentation dépend étroitement de la fermentation alcoolique, et en particulier des quantités d'arginine résiduelles. Enfin, nous avons observé que la température de conservation du vin est le facteur prépondérant dans la formation du carbamate d'éthyle. Une faible température ainsi qu'une teneur en urée inférieure à 2 mg/I permettent de limiter très fortement la formation du carbamate d'éthyle dans le vin et ainsi d'obtenir des vins avec des teneurs très faibles.Ethyl carbamate is naturally present in many fermented foods and beverages in the g.l-1 or g.kg-1 range. It is undesirable since it is considered as a potential carcinogen for Humans. Ethyl carbamate forms spontaneously in wine during storage through a reaction involving ethanol and carbamyl compounds produced during winemaking. Urea and citrulline are the two major precursors identified. They result both from respectively yeast and bacteria metabolism of arginine, one of the most abundant amino acids in grape juices. The aim of this study is to investigate Champagne winemaking influence, more especially fermentation steps and wine ageing, on precursors and ethyl carbamate contents. We showed that yeast arginine consumption and urea production during alcoholic fermentation were highly dependent to must nitrogen composition. Arginine, ammonia and assimilable nitrogen compounds levels were directly involved. These levels were very heterogeneous in musts and varied with cultivar, vintage and cultural practices. We showed that Chardonnay musts, characterized by low arginine and ammonia levels, led to less rich wines in ethyl carbamate than Pinot noir and Pinot meunier musts. Moreover, nitrogen fertilisation increased the must potential to give urea due to higher arginine contents. We also demonstrated that must ammonia supplementation in order to limit yeast arginine utilization and so urea production was not a suitable strategy to reduce wine ethyl carbamate, nor the use of an arginase deficient yeast. Furthermore, we showed that malolactic fermentation increased the wine potential to form ethyl carbamate, due to citrulline production. Malolactic fermentation incidence was closely dependent on alcoholic fermentation, in particular residual arginine amounts. Finally, we observed that wine storage temperature was the major factor in ethyl carbamate formation. A low temperature and a urea level below 2 mg/l limited strongly ethyl carbamate formation and so led to wines with very low levels.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Incidence de paramètres technologiques sur l'expression de gènes et la production d'entérotoxines de Staphylococcus aureus au cours des 72 h suivant l'empresurage des laits en fabrication fromagère

en français : En France, Staphylococcus aureus est le micro-organisme pathogène le plus souvent incriminé dans des cas de toxi-infections alimentaires collectives par le lait et les produits laitiers. L'intoxication alimentaire résulte de l'ingestion d'entérotoxines staphylococciques (SE) produites dans les aliments par des souches de S. aureus productrices de SE. Dans le but d'identifier les principaux paramètres technologiques qui affectent la croissance de S. aureus, l'expression des gènes et la production d'entérotoxines pendant la fabrication de fromage à pâte pressée non cuite, l'impact de différents paramètres du procédé a été étudié à l'aide de plans d'expériences. Pour étudier l'expression des gènes des entérotoxines au cours de la fabrication de fromage, nous avons tout d'abord développé une méthode efficace pour récupérer l'ARN total à partir de fromage et nous avons appliqué une stratégie robuste pour étudier l'expression de gènes par RT-PCR quantitative. En se basant sur les résultats d'une enquête sur les pratiques des fabricants de fromages à pâte pressée non cuite, nous avons ensuite étudié l'impact de cinq paramètres technologiques du procédé de fabrication sur le comportement de cinq souches productrices des entérotoxines A, B, C ou D, indépendamment inoculées à 10 ufc/ml dans le lait, au cours des 72 premières heures de la fabrication. Quels que soient les paramètres testés ou les souches étudiées, la population de S. aureus atteint au moins 10 ufc/g de fromage quatre heures après le moulage. Au cours des 54 fabrications fromagères, SEA et SED sont les seules entérotoxines détectées, en quantité très faible (non quantifiable pour SEA) et variable en fonction des paramètres étudiés. La production d'entétérotoxine semble corrélée à une expression précoce du gène au cours de la fabrication (moins de 6 heures après l'emprésurage du lait). Le premier plan d'expériences mis en œuvre a révélé que, parmi les cinq paramètres étudiés, la température et la durée de maturation du lait avaient le plus fort impact sur la production de SE. Par la méthodologie des surfaces de réponses, nous avons ensuite établi des modèles mathématiques pour décrire la relation entre l'expression des gènes et la production d'entérotoxines et les deux paramètres de maturation du lait. La température de maturation du lait apparaît comme le paramètre clé qui doit être contrôlé pour limiter le risque d'intoxication alimentaire par S. aureus dans les fromages à pâte pressée non cuite.en anglais : In France, Staphylococcus aureus is reported to be the most frequent pathogen involved in food-borne diseases associated with milk and dairy products. Food poisoning results from ingestion of staphylococcal enterotoxins (SE) preformed in food by enterotoxigenic strains of S. aureus. In order to identify key technological parameters affecting S. aureus growth, enterotoxin gene expression and enterotoxin production during uncooked semi-hard cheese manufacturing, the impact of varying certain process parameters was studied with various experimental designs. To study enterotoxin gene expression during cheese manufacture, we first developed an efficient procedure to recover total RNA from cheese and applied a robust strategy to study gene expression by quantitative RT-PCR. Based on a survey of practices performed amongst uncooked semi-hard cheese manufacturers, we studied the impact of five technological parameters of the cheese-making process on the behavior of five enterotoxigenic strains producing enterotoxin A, B, C or D and independently inoculated at 10 cfu/ml in milk, during the first 72 h of the manufacturing. Whatever the parameters and the strains tested, the S. aureus population was found to exceed 10 cfu/g of cheese four hours after molding. In the 54 different cheese productions, SEA and SED were the only enterotoxins detected, and in very low (non measurable for SEA) and variable quantities depending on the parameters studied. Enterotoxin production seems to be correlated with an early gene expression during cheese processing (less than 6 hours after milk renneting). The first experimental design carried out highlighted that among the five parameters studied, temperature and duration of milk maturation had the biggest impact on the SE production. Using response surface methodology, we established mathematical models to describe the relationship between staphylococcal enterotoxin gene expression and production and both milk maturation parameters. Milk maturation temperature was demonstrated to be the key technological parameter that must be fixed to limit the risk of staphylococcal food poisoning.MASSY-AgroParisTech (913772301) / SudocSudocFranceF

Caractérisations physiologiques de deux levures fromagères au cours de la conservation par réfrigération et par congélation

Les industries fromagères utilisent les levures pour leurs activités métaboliques dans les procédés d'affinage. L'état physiologique des levures est un point clef pour la fiabilité du procédé et de la qualité du produit. Or les levures après la production, subissent une étape de conservation avant leur inoculation dans les fromages, ce qui altère leur e tat physiologique. La conservation des levures fromagères constitue donc une étape critique Les travaux de cette thèse s'inscrive dans ce contexte et ont pour objectif d'améliorer la maîtrise de la conservation. Dans la première partie de l'étude les travaux ont portés sur la conservation par réfrigération et ont été réalisés sur trois levures Rhodotorula glutinis, Kluyveromyces lactis et Saccharomyces cerevisiae. Plusieurs paramètres physiologiques ont été analysés au cours de la conservation à +4'C pour deux lots de culture présentant une résistance différente à la conservation. Cette étude a permis de décrire finement l'évolution de l'état physiologique des levures au cours de la conservation. Nous avons mis en évidence quatre périodes qui s'enchaînent depuis la récolte jusqu'à la mort cellulaire. De plus des descripteurs se sont révélés pertinents pour caractériser l'état physiologique au moment de la récolte, favorable à la conservation, c'est-à-dire un état de phase stationnaire et un contenu élevé en glucides de réserves. D'autres descripteurs sont apparus efficaces pour décrire l'évolution de l'état physiologique au cours de la conservation. Particulièrement la vitesse spécifique de consommation d'oxygène, le contenu en tréhalose et l'état de polarisation des membranes permettent d'évaluer la vitalité. Ces derniers descripteurs seront utiles pour évaluer la performance in vivo des levures conservées et pour tester l'incidence de diverses conditions de culture et de conservation sur .l'état cellulaire. Dans la deuxième partie de l'étude les travaux ont portés sur l'amélioration des conditions de conservation congelée. Cette étude a été réalisée sur les levures Rhodotorula glutinis et Kluyveromyces lactis et a été basée sur des plans d'expériences. L'analyse statistique a permis d'évaluer l'effet de plusieurs facteurs de conservation sur la survie et l'état physiologique des levures, et de définir la combinaison de facteurs la plus favorable. Notamment, l'ajout de glycérol est nécessaire et la conservation à +4'C précédant la congélation est défavorable.Cheese industries use yeasts for their metabolic activity in maturing cheese process. The physiological state of yeasts is critical for the reliability of the process and the quality of the product. Now, after being produced, yeasts are subjected to a conservation step before inoculation in cheeses, which de bases their physiological state. Then, the conservation of cheese yeasts constitutes a critical step. This work lie within this context and the purpose is to improve the conservation. In the thirst part of this work, the studies dealt with the cooling conservation and have been realised on three yeasts : Rhodotorula glutinis, Kluyveromyces lactis and Saccharomyces cerevisiae. Several physiological parameters were analysed during the conservation at +4'C for two harvests of culture characterized by a different resistance to conservation. This study allowed to describe in detail, the evolution of the physiological state of yeasts during storage. We underscored four periods which followed from the harvest to the cellular death. Moreover, some descriptors appeared pertinent to characterise the physiological state of cells at the time of the harvest, favourable to conservation. These were a stationary phase culture state and an elevated intracellular concentration of sugars reserve. Others descriptors were useful to describe the evolution of the physiological state during the storage. The specific rate of oxygen consumption, the intracellular concentration of trehalose and the membranes polarisation, allowed to estimate the vitality. These last descriptors would be useful to evaluate the in vivo performance of stored yeasts and to study the impact of culture and conservation conditions on the cellular state. In the second part of this work, the purpose of the studies was to improve the conditions of conservation for frozen storage. These studies were realised with two yeasts : Rhodotorula glutinisand Kluyveromyces lactis and were based on an experiences plan. The statistical analyse allowed to evaluate the effect of different conditions of conservation on the survival and the physiological state of yeasts, and to define the more favourable combination of these factors. Notably, the glycerol appeared to be necessary and the conservation at +4'C before frozen was unfavourable.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Caractérisation de la microflore des raisins par méthodes FISH et PCR-TTGE (Application à la résolution des goûts terreux dans les vins)

Depuis quelques années, des déviations aromatiques qualifiées de terreuses ou moisies sont observées dans les vins de plusieurs régions viticoles françaises, en Beaujolais, dans le Val de Loire ou dans le Bordelais. Tous les types de vins peuvent être touchés. La principale molécule responsable de ces altérations est la géosmine. Elle est vraisemblablement produite très précocement à la vigne, par des micro-organismes présents sur les raisins. Par ailleurs, divers micro-organismes sont connus pour produire cette molécule, comme des bactéries actinomycètes, appartenant notamment au genre Streptomyces ou des moisissures du genre Penicillium. Nous avons mis au point des outils méthodologiques pour la détection simple, rapide et précoce des micro-organismes responsables de la production des molécules à l'origine des défauts terreux dans les vins. La technique FISH est utilisée pour la détection précoce des Streptomyces sur les raisins grâce à la sonde HGC. Cependant, aucun Streptomyces n'est détecté par la méthode FISH sur nos échantillons de raisins, bien qu'ils soient vraisemblablement présents, puisqu'ils ont été détectés par méthodes de microbiologie classique. La présence de spores de moisissures très majoritaires masque vraisemblablement la présence de ces micro-organismes. Concernant les moisissures, la détection des espèces productrices de géosmine n'est pas possible par la technique FISH par manque de sondes spécifiques.Since a few years, sensorial defects defined as earthy or musty odours have been detected in some wines of several French wine-producting regions like Beaujolais, Loire Valley and Bordeaux. All types of wines can be concerned. The molecule responsible for these defects is geosmin. It is produced very early in the vineyeards by micro-organisms present on the grapes. We also know that actinomycete bacteria, including the Streptomyces genus or fungi belonging to the Penicillium genus cans produce geosmin. We have developed methodological tools for an easy, quick, and early detection of the micro-organisms responsible for the production of the molecules causing the earthy defects in wines. The FISH method is used for the early detection of Streptomyces on grapes using the HGC probe. However, no Streptomyces has been detected with the FISH technique on our grapes'samples, even if they were probably there as they have been detected by classic mircrobiological methods. This Gan be caused by a large majority of fungal spores in the samples, masking the presence of these micro-organisms. Regarding the moulds, the detection of geosmin-producing species is not possible du to the lack of specific probes.COMPIEGNE-BU (601592101) / SudocSudocFranceF

Flow cytometry: a relevant tool to assess the integrity, polarization, and fluidity of bacterial cytoplasmic membrane

Flow cytometry: a relevant tool to assess the integrity, polarization, and fluidity of bacterial cytoplasmic membrane. 33. Congress of the International Society for Advancement of Cytometry (CYTO 2018

Intérêt de la cytométrie en flux pour caractériser l’état physiologique de [i]Propionibacterium freudenreichii[/i]

Dans le contexte d'une utilisation des bactéries propioniques laitières comme probiotiques, il est essentiel de maintenir la viabilité suite aux différents stress rencontrés au cours du passage dans le tractus digestif. Au cours de cette étude, nous avons évalué la cytométrie en flux comme méthode rapide de caractérisation de l'état cellulaire de Propionibacterium freudenreichii. Nous avons d'abord validé cette méthode lors de suivis de croissance avant de l'appliquer à l'étude de la résistance au stress acide. La cytométrie en flux semble être une méthode performante pour dénombrer et suivre l'état physiologique de P. freudenreichii en dépit des grandes variabilités phénotypiques constatées chez les différentes souches de cette espèce, avec un seuil de détection de 1.105 cellules par ml. En effet, cette méthode est validée par la bonne corrélation cultivabilité-viabilité quel que soit le stade de croissance pour six souches au phénotype différent. Par ailleurs, l'intensité de fluorescence met en évidence des changements de l'état physiologique des cellules bien que la signification de ce paramètre ne soit pas encore élucidée. Enfin, la cytométrie a permis de constater des différences marquées entre souches au niveau de leur résistance au stress acide

Détermination de l'origine des levures de vinification par une méthode de différenciation fine des souches

Les auteurs comparent par électrophorèse de leurs fractions exocellulaires les souches de Saccharomyces cerevisiae isolées au cours d'une vinification, sur les raisins, dans le moût et le vin et au niveau des points de contamination. Cette technique permet la différenciation fine des souches de levures de même espèce. Il apparaît que plusieurs clones de S. cerevisiae sont présents pendant la récolte et jusqu'au pressurage tant sur les produits que sur les mains des vendangeurs et le matériel de récolte alors qu'en fermentation un seul clone a été isolé. Ce clone a été mis en évidence dès les premières étapes de la vinification mais n'a pas été isolé dans le chai. +++ The authors compare the cultures of Saccharomyces cerevisiae by electrophoresis of their endocellular parts. The cultures were isolated during winemaking, on the products involved from the vine to the wine, and at different points of contamination. This technic allows to finely differentiate yeast cultures of the same species. It appears that several clones of S. cerevisiae are present from harvest until pressing, as much on the products as on the harvesters' hands and the harvesting materials, while during fermentation, only one clone was isolated. The presence of this clone was found from the first stages of vinification, but has not been isolated in the winery

Optimisation de la bioconversion microbienne du glycérol en acide 3-hydroxypropionique par le contrôle du procédé en bioréacteur et l'utilisation de la cytométrie de flux

National audienceL’utilisation de la biomasse pour la production d’intermédiaires chimiques a un rôle prépondérant dans la durabilité de notre développement. Dans ce contexte, la production de la molécule plateforme acide 3-hydroxypropionique (3-HP) par voie biotechnologique est étudiée afin de la substituer à celle de l’industrie pétrochimique. L'évaluation, la compréhension et la maîtrise de l'état physiologique des bactéries au cours des biotransformations constituent un des principaux leviers pour optimiser les bioprocédés. Dans ce but, nous avons mis en place des analyses cytométriques afin d’évaluer et de suivre la viabilité et la vitalité de la bactérie lactique, Lactobacillus reuteri, qui produit le 3-HP à partir de glycérol. Les rendements de conversion étant faible [1], toutes les étapes du procédé (croissance bactérienne, récolte des bactéries et bioconversion du glycérol en 3-HP) ont été revues, afin d’augmenter la production d’acide en prenant en compte l’état physiologique des cellules bactériennes. La viabilité est déterminée par une analyse biparamétrique, combinant deux marqueurs, la carboxyfluorescéine (cFDA) et l’iodure de propidium (IP). La vitalité est évaluée par la différence d'intensité de fluorescence des cellules préalablement marquées au cFDA entre deux instants. Cet écart de fluorescence est lié à la capacité d'excrétion du fluorochrome par la cellule, qui dépend de la disponibilité de l'ATP intracellulaire. Ces méthodes, basées sur l'utilisation de marqueurs fluorescents, offrent ainsi une lecture rapide et directe pour suivre l'évolution de l'état physiologique des cellules en continu. L'impact des paramètres physico-chimiques mis en oeuvre sur le rendement de production de la molécule d'intérêt a ainsi été évalué sur les trois étapes du procédé. L’énergie intracellulaire des bactéries au cours de la croissance a été augmentée, le protocole de récolte a été modifié afin d’améliorer l'état physiologique. Le travail d’optimisation de l’étape de bioconversion a montré que la durée de cette étape était un point important. Après 50h de bioconversion, nous avons réussi à obtenir 12,2g/L de 3-HP, représentant une augmentation d’un facteur 16 par rapport au début de l'étude

Contraintes de l'analyse microbiologique dans l'industrie alimentaire

National audienc