Recherche et identification de quelques souches de bactéries acétiques issues du vinaigre traditionnel de dattes du Sahara Septentrional est-Algérien: Etude du pouvoir acidifiant

Abstract

Le présent travail est focalisé sur la recherche et l’identification de quelques souches de bactéries acétiques. Il vise la valorisation des vinaigres traditionnels de dattes de quelques cultivars, récoltés dans la cuvette de Ouargla (Sahara septentrional est-algérien), par des analyses pysico-chimiques et microbiologique. L’étude portée sur 63 échantillons de vinaigre traditionnel de dattes répartis ente 3 cultivars dont 26 échantillons (41%) de vinaigres sont préparés à partir de la variété Hamraya, 26 (41%) de Deglet-Nour et 11 (18%) de Harchaya. Un seul vinaigre de cultivar Harchaya et 6 vinaigres de cultivar Deglet-Nour, sont élaborés à partir des écarts de tri, destinés à l’alimentation du bétail. Les durées de conservation des vinaigres traditionnels de dattes, se situent, suivant les échantillons de dattes, entre 2 à 8 ans. Les résultats des analyses physico-chimiques des vinaigres, laissent apparaître, un produit de faible acidité totale (7.7g/l- 78.4g/l), un pH acide (3.01 et 3.78), une conductivité électrique très élevée (4.64 mS/cm à 9.14mS/cm), et une densité stable (1.01 et 1.02) voisine de celles des vinaigres commercialisés. Les résultats des analyses microbiologiques des 63 échantillons du vinaigre traditionnel de dattes des cultivars Hamraya, Harchaya et Deglet-Nour, ont permis l’identification de 103 souches de bactéries acétiques parmi les 154 isolats, appartenant aux genres Acetobacter et Gluconobacter. Pour un total de 8 souches obtenues, il est les sous-espèces Acetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum et Gluconobacter oxydans subsp. industrius. La souche Acetobacter aceti subsp. aceti est très présente (52%) parmis les souches identifiées. Dans les vinaigres du cultivar Hamraya, sont notées toutes les souches identifiées (8), alors dans ceux de Deglet-Nour et Harchaya, ne se rencontrent que 7 à 6 souches respectivement. L’essai d’optimisation d’un milieu d’isolements sur 6 milieux de culture a donné 30% d’isolats identifiables sur milieu Frateur, 20% sur milieu naturel modifiée, qui ont figurés les plus appropriés. Le milieu Frateur modifiée, la gélose nutritive modifiée, le milieu GYC et le milieu naturel ont découlés 16%, 15%, 11% et 8% des souches respectivement. Par conséquences, la spiruline additionnée aux milieux de cultures n’est pas toujours stimulatrice de la croissance des bactéries acétiques.

Deux souches, Acetobacter aceti subsp. orleanensis et Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, peuvent assimiler la majorité des substrats carbohydrates qui représente 66.67 %. Les souches cultivées sur milieu GYEA ont montré une tolérance à d'éthanol (2 à 10%), toutefois, Acetobacter aceti subsp. aceti et Acetobacter aceti subsp. liquifaciens ont de très bonnes croissances à 10% d'éthanol. Pour l'acide acétique, la résistance à l'état de stress est modérée (2% et 10%), mais Acetobacter aceti subsp. aceti et Acetobacter aceti subsp. orleanensis, sont les plus acidophiles (10%). Les souches de bactéries acétiques isolées des échantillons de vinaigre traditionnel de dattes, sont thermotolérantes (30°C et 60°C), leur optimum de croissance se situe entre 40°C et 45°C. Cependant, la souche Acetobacter aceti subsp. aceti, reste plus adaptée aux stress abiotiques de la température, de l'éthanol et de l'acide acétique. Elle est la plus productrice d’acide acétique (DO=3.3±0.0005, 3.02% d’acidité à 40°C). Toutes les souches obtenues, ont été bien conservées sur le gel de silice, le coton et après congélation. En fait, les co-produits du palmier dattier (foliole, fibrillum [lif] et périanthes) ont retenu la viabilité et l'activité des souches Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter

aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum et Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum. Cependant, la conservation d'Acetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens et Gluconobacter oxydans subsp. industrius est modérée sur les co-produits. L’analyse en composantes principales (ACP), laisse apparaitre des variations de quelques paramètres (physicochimiques et microbiologiques) des vinaigres traditionnels de dattes issus des cultivars Hamraya, Harchaya et Deglet-Nour, avec des différences remarquables entre les conditions de croissance, et de production des souches. Les échantillons du vinaigre traditionnel de dattes ont été groupés en quatre classes et les souches en deux classes de tendance différente selon la classification ascendante hiérarchique (CAH).

The present work is focused on the research and identification of some strains of acetic acid bacteria. It aims at the valorization of the traditional vinegars of dates of some cultivars, harvested in the basin of Ouargla (Algerian Eastern Northern Sahara), by means of pysicochemical and microbiological analyses. The study covers 63 samples of traditional date vinegar distributed among 3 cultivars, of which 26 samples (41%) of vinegar are prepared from the Hamraya variety, 26 (41%) from Deglet-Nour and 11 (18%) from Harchaya. Only one vinegar of the Harchaya cultivar and 6 vinegars of the Deglet-Nour cultivar are prepared from the sorting differences, intended for cattle feed. The storage life of the traditional date vinegars, depending on the date samples, ranges from 2 to 8 years. The results of physico-chemical analyses of vinegars, show a product of low total acidity (7.7g/l- 78.4g/l), an acid pH (3.01 and 3.78), a very high electrical conductivity (4.64 mS/cm to 9.14mS/cm), and a stable density (1.01 and 1.02) close to those of commercial vinegars. The results of the microbiological analyses of 63 samples of traditional date vinegar of the cultivars Hamraya, Harchaya and Deglet-Nour, allowed the identification of 103 strains of acetic acid bacteria among the 154 isolates, belonging to the genera Acetobacter and Gluconobacter. For a total of 8 strains obtained, were the sub- species Acetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum and Gluconobacter oxydans subsp. industrius. The Acetobacter aceti subsp. aceti strain is very present among the strains identified (52%). In the vinegars of the cultivar Hamraya, all the identified strains (8) are noted, while in those of Deglet-Nour and Harchaya, only 7 to 6 strains are found respectively. The test of optimization of a medium of isolations on 6 culture media gave 30% of identifiable isolates on Frateur medium, 20% on modified natural medium, which figured the most appropriate. Modified Frateur medium, modified nutrient agar, GYC medium and natural medium yielded 16%, 15%, 11% and 8% of strains respectively. As a consequence, spirulina added to culture media does not always stimulate the growth of acetic bacteria.

Two strains, Acetobacter aceti subsp. orleanensis and Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, can assimilate the majority of carbohydrate substrates which represents 66.67%. Strains grown on GYEA medium have shown tolerance to ethanol (2 to 10%), but, Acetobacter aceti subsp. aceti and Acetobacter aceti subsp. liquifaciens have very good growth at 10% ethanol. For acetic acid, stress resistance is moderate (2% and 10%), but Acetobacter aceti subsp. aceti and Acetobacter aceti subsp. orleanensis, are the most acidophilic (10%). The strains of acetic acid bacteria isolated from traditional date vinegar samples are thermotolerant (30°C and 60°C), their optimum growth range is between 40°C and 45°C. However, the Acetobacter aceti subsp. aceti strain, remains more adapted to the abiotic stresses of temperature, ethanol and acetic acid. It is the most acetic acid producing strain (DO=3.3±0.0005, 3.02% acidity at 40°C). All strains obtained were well preserved on silica gel, cotton and after freezing. In fact, date palm by-products (leaflets, fibrillum [lif] and perianths) retained the viability and activity of Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum and Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum. However,

preservation of Acetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens and Gluconobacter oxydans subsp. industrius is moderate on by-products. The principal component analysis (ACP), shows variations in some parameters (physicochemical and microbiological) of traditional date vinegars from cultivars Hamraya, Harchaya and Deglet-Nour, with remarkable differences between the conditions of growth, and production of strains. The samples of the traditional date vinegar were grouped into four classes and the strains into two classes of different tendency according to the hierarchical ascending classification (CAH).

يركز هذا العمل على البحث والتعرف على بعض السلالات من بكتيريا الخل. ويهدف إلى تعزيز قيمة خل التمر التقليدي لدبعض أصناف التمور ، المحصوده في حوض ورقلة (شمال شرق الصحراء الجزائرية)، من خلال التحليلات الفيزيائية والكيميائية والميكروبيولوجية. شملت الدراسة 63 عينة من خل التمر التقليدي موزعة على 3 أصناف ، منها 26 عينة (41٪) محضرة من صنف الحمرايا ، 26 (41٪) من دقلة نور و 11 (18٪) من حرشايا. خل واحد من صنف حرشايا و 6 من صنف دقلة نور ، مصنوعان من فروق الفرز ، المخصصة لتغذية الماشية. تتراوح مدة صلاحية خل التمر التقليدي ، اعتمادًا على عينات التمور ، من 2 إلى 8 سنوات. كشفت نتائج التحليلات الفيزيائية والكيميائية للخل عن منتج ذو حموضة كلية منخفضة (7.7 جم / لتر- 78.4 جم / لتر) ، ودرجة حموضة حمضيةpH (3.01 و 3.78) ، وموصلية كهربائية عالية جدًا (4.64 مللي ثانية / سم عند 9.14 ملي ثانية / سم ، وكثافة ثابتة (1.01 و 1.02) قريبة من تلك الموجودة في الخل المباع. سمحت نتائج التحاليل الميكروبيولوجية لـ 63 عينة من خل التمر التقليدي من أصناف الحمرايا وحرشايا ودقلة نور بتحديد 103 سلالة من بكتيريا الخل من بين 154 عزلة تنتمي إلى جنس Acetobacter و Gluconobacter . في المجموع 8 سلالات تم الحصول عليها، هي الانواع الفرعية Acetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum و Gluconobacter oxydans subsp. industrius. سلالة Acetobacter aceti subsp. aceti موجود بشكل كبير بين السلالات المحددة (52٪). في خل صنف حمرايا ، تم ملاحظة جميع السلالات المحددة (8) ، بينما تم العثور على 7 و 6 سلالات فقط في سلالات دقلة نور وحرشايا. أعطى اختبار التحسين لوسط العزل على 6 أوساط استنبات 30٪ من العزلات التي يمكن التعرف عليها في وسط فراتور ، و 20٪ في وسط طبيعي معدل ، واللذان بديا الأنسب. نتج عن وسط فراتور المعدل وأجار المغذي المعدل ووسط GYC والوسط الطبيعي 16٪ و 15٪ و 11٪ و 8٪ من السلالات على التوالي. وبالتالي ، فإن إضافة السبيرولينا إلى وسط الاستزراع لا تحفز دائمًا نمو بكتيريا حمض الخل.

سلالتي Acetobacter aceti subsp. orleanensis و Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis ، يمكنها استهلاك غالبية الكربوهيدرات التي تمثل 66.67٪. أظهرت سلالات نمت في وسط GYEA تحمل الإيثانول (2-10٪) ، ومع ذلك Acetobacter aceti subsp. aceti و Acetobacter aceti subsp. liquifaciens لها نمو جيد جدًا في 10 ٪ من الإيثانول. بالنسبة لحمض الخليك ، تكون مقاومة الإجهاد معتدلة (2٪ و 10٪) ، ولكن Acetobacter aceti subsp. aceti و Acetobacter aceti subsp. orleanensis ، هي الأكثرمقاومة للحموضة (10٪). سلالات بكتيريا الخل المعزولة من عينات خل التمر التقليدية تتحمل الحرارة (من 30درجة مئوية الى 60 درجة مئوية) ، ونموها الأمثل يتراوح بين 40 درجة مئوية و 45 درجة مئوية. ومع ذلك ، فإن Acetobacter aceti subsp. aceti ، تظل أكثر تكيفًا مع الضغوط اللاأحيائية لدرجة الحرارة والإيثانول وحمض الخليك. إنها الأكثر إنتاجية لحمض الخليكDO = 3.3 ± 0.0005) ، حموضة 3.02٪ عند 40 درجة مئوية. ( تم حفظ جميع السلالات التي تم الحصول عليها بشكل جيد على هلام السيليكا والقطن وبعد التجميد. في الواقع ، احتفظت المنتجات الثانوية لنخيل التمر (السعف ، الليف وعنق التمرة) بحياة ونشاط السلالات Acetobacter aceti subsp. liquifaciens, Acetobacter aceti subsp. orleanensis, Acetobacter aceti subsp. xylinum et Acetobacter pasteurianus subsp. pasteurianum . مع ذلك ، فإن حفظAcetobacter aceti subsp. aceti, Acetobacter pasteurianus subsp. lovaniensis, Acetobacter pasteurianus subsp. ascendens et Gluconobacter oxydans subsp. industrius كان معدل على المنتجات الثانوية. أظهر تحليل المكون الرئيسي (ACP) تباينات في بعض المتغيرات (الفيزيوكيميائية والميكروبيولوجية) لخل التمر التقليدي من أصناف الحمرايا والحرشايا ودقلة نور، مع وجود اختلافات ملحوظة بين ظروف النمو وإنتاج السلالات. تم تجميع عينات خل التمر التقليدي في أربع فئات والسلالات إلى فئتين ذات اتجاه مختلف حسب التصنيف الهرمي التصاعدي (CAH).