Potentiel technologique des souches Leuconostoc isolées à partir de différents produits laitiers de la région de Ouargla

Abstract

Certaines espèces de Leuconostoc sont très importantes pour les produits laitiers fermentés, car elles contribuent aux caractéristiques organoleptiques du beurre et de la crème, et contribuent également à la formation d'ouvertures dans certains fromages à pâte molle, beaucoup artisanaux ou en fromages à pâte persillée, comme le Roquefort. A partir du présent travail, nous avons pu isoler 38 souches de Leuconostoc de différents produits laitiers (lait de chèvre, lait de chamelle, lait de vache et fromage traditionnel). Les tests morphologiques, microbiologiques et biochimiques classiques ont permis l’identification phénotypique des isolats. L’étude de production d’un exopolysaccharide (EPS) mise en évidence sur milieu MSE, a révélé que 30 souches ont montré une production d’EPS par l’apparition de colonies gluantes et gélatineuses. La quantification d’EPS par dosage des sucres totaux a montré des niveaux de production variant entre 0,63 ± 0,19 g/l et 2,41 ± 0,17 g/l. L’optimisation des conditions nutritionnelles de production (Glucose, extrait de levure et saccharose) a montré que les souches Leuconostoc ont une meilleure production dans une concentration de 20g/l de glucose, 3g/l d’extrait de levure et 100g/l de saccharose. L’activité antibactérienne des souches Leuconostoc isolées a été mise en évidence vis-à-vis de Staphylococcus aureus ATCC43300, Esherichia coli ATCC25992, Bacillus subtilis ATCC6633, Pseudomonas aeruginosa ATCC9027 et Salmonella typhi ATCC14028, en utilisant la méthode directe d’antagonisme sur gélose. Elle a révélé que 24 souches présentaient une activité antibactérienne avec une zone d’inhibition variable. La caractérisation physico-chimique de bactériocines produites chez les souches isolées, sélectionnées antagonistes a montré leur thermo-résistance, et leur sensibilité aux protéases. La purification partielle des protéines actives, produites par les souches testées sur leur pouvoir à produire les bactériocines, a permis de sélectionner 12 souches. L'étude du suivi de croissance des souches pathogènes en présence et en absence des substances antimicrobiennes, a révélé une inhibition considérable de la croissance des souches indicatrices, après l'ajout d'un volume de 1 ml de surnageants des souches Ln sélectionnées. La biosynthèse des nanoparticules d’Argent (AgNps) en utilisant le surnageant d’une croissance de la souche Leuconostoc mesenteroides subsp. Mesenteeroides. La couleur de la solution AgNPs synthétisée est d’une couleur marron foncé, avec une absorbance avec une absorbance maximale 465nm Le microscope électronique à balayage a révélé que la structure des AgNPs est d’une forme sphérique ainsi qu’une analyse par diffraction des rayons X a été effectuée pour identifier les différentes phases de nanoparticules d'Ag biosynthétisées. L’activité photocalytique des AgNPs a montré que la dégradation des colorants utilisés (bleu de méthylène, rouge Congo et orange de méthyle) se fait après un temps de 40 mn. Les AgNPs biosynthétisé ont une activité antimicrobienne vis-à-vis Candida albicans ATCC10237, Listeria monocytogenes ATCC 13932, Staphylococcus aureus ATTC43300,) Salmonella abony ATCC6017, Micrococcus luteus ATCC 9314, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Pseudomonas aeruginosa ATCC9027, Staphylococcus aureus ATCC25923, E. coli ATCC25922, Klebsiella pneumoniae ATCC70603. Cette étude met en évidence que les bactéries lactiques adventives peuvent être une excellente source de nouvelles souches avec des caractéristiques technologiques intéressantes qui pourraient être utilisées pour les produits laitiers fermentés.

Some species of Leuconostoc are very important for fermented milk products, as they contribute to the organoleptic characteristics of butter and cream, and also contribute to the formation of openings in certain soft cheeses, many artisanal or in blue-veined cheeses , such as RoquefortFrom the present work, we were able to isolate 38 strains of Leuconostoc from different dairy products (goat's milk, camel's milk, cow's milk and traditional cheese). Standard morphological, microbiological and biochemical tests allowed the phenotypic identification of the isolates. The study of production of an exopolysaccharide (EPS) highlighted on MSE medium, revealed that 30 strains showed production of EPS by the appearance of sticky and gelatinous colonies. Quantification of EPS by dosage of total sugars showed production levels varying between 0.63 ± 0.19 g/l and 2.41 ± 0.17 g/l. The optimization of the nutritional conditions of production (Glucose, yeast extract and sucrose) showed that the Leuconostoc strains have a better production in a concentration of 20g/l of glucose, 3g/l of yeast extract and 100g/l of sucrose. The antibacterial activity of the isolated Leuconostoc strains was demonstrated against Staphylococcus aureus ATCC43300, Esherichia coli ATCC25992, Bacillus subtilis ATCC6633, Pseudomonas aeruginosa ATCC9027 and Salmonella typhi ATCC14028, using the direct agar antagonism method. It revealed that 24 strains exhibited antibacterial activity with a variable zone of inhibition. The physico-chemical characterization of bacteriocins produced in isolated strains, selected as antagonists, showed their heat resistance and their sensitivity to proteases. Partial purification of the active proteins produced by the strains tested on their ability to produce bacteriocins made it possible to select 12 strains. The study of the growth monitoring of the pathogenic strains in the presence and in the absence of the antimicrobial substances revealed a considerable inhibition of the growth of the indicator strains, after the addition of a volume of 1 ml of supernatants of the selected Ln strains. The biosynthesis of silver nanoparticles (AgNps) using the supernatant of a growth of the strain Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteeroides. The color of the synthesized AgNPs solution is a dark brown color, with an absorbance of 465nm The scanning electron microscope revealed that the structure of AgNPs is of a spherical shape as well as X-ray diffraction analysis was performed to identify the different phases of biosynthesized Ag nanoparticles. The photocalytic activity of the AgNPs showed that the degradation of the dyes used (methylene blue, Congo red and methyl orange) takes place after a time of 40 min. Biosynthesized AgNPs have antimicrobial activity against Candida albicans ATCC10237, Listeria monocytogenes ATCC 13932, Staphylococcus aureus ATTC43300,) Salmonella abony ATCC6017, Micrococcus luteus ATCC 9314, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Peseudomonas aeruginosa ATTC27853, Staphylococcus aureus ATCC25923, E. coli ATCC25922, Klebsiella pneumoniae ATCC70603. This study highlights that adventitious lactic acid bacteria can be an excellent source of new strains with interesting technological characteristics that could be used for fermented dairy products.

تعتبر بعض أنواع Leuconostoc مهمة جدًا لمنتجات الألبان المخمرة ، حيث إنها تساهم في الخصائص الحسية للزبدة والقشدة ، كما تساهم في تكوين فتحات في بعض أنواع الجبن الطري ، العديد من الجبن المصنوع يدويًا أو في الأجبان ذات العروق الزرقاء ، مثل .Roquefortسمح لنا هذا العمل بعزل 38 سلالة من Leuconostoc من منتجات الألبان المختلفة (حليب الماعز وحليب الإبل وحليب البقر والجبن التقليدي). سمحت الاختبارات المورفولوجية والميكروبيولوجية والكيميائية الحيوية القياسية بالتعرف على النمط الظاهري للعزلات. كشفت دراسة إنتاج عديد السكاريد الخارجي (EPS) الذي تم إبرازه على وسط MSE ، أن 30 سلالة أظهرت إنتاج EPS من خلال ظهور المستعمرات اللزجة والجيلاتينية. أظهر القياس الكمي لـ EPS بالجرعة من إجمالي السكريات مستويات إنتاج تتراوح بين 0.63 ± 0.19 جم / لتر و 2.41 ± 0.17 جم / لتر. تم إثبات النشاط المضاد للبكتيريا لسلالات Leuconostoc المعزولة ضد Staphylococcus aureus ATCC43300 و Esherichia coli ATCC25992 و Bacillus subtilis ATCC6633 و Pseudomonas aeruginosa ATCC9027 و Salmonella typhi ATCC14028 ، باستخدام طريقة العداء المباشر لآجار. وكشفت أن 24 سلالة أظهرت نشاطا مضادا للبكتيريا مع منطقة متغيرة من التثبيط. أظهر التوصيف الفيزيائي والكيميائي للبكتريوسينات المنتجة في سلالات معزولة ، تم اختيارها كمضادات ، مقاومتها للحرارة وحساسيتها للبروتياز. أتاح التنقية الجزئية للبروتينات النشطة ، التي تنتجها السلالات المختبرة على قدرتها على إنتاج البكتيريا ، إمكانية اختيار 12 سلالة. كشفت دراسة مراقبة نمو السلالات المسببة للأمراض في وجود المواد المضادة للميكروبات وغيابها عن تثبيط كبير لنمو سلالات المؤشر ، بعد إضافة حجم 1 مل من المواد الطافية لسلالات Ln المختارة. التخليق الحيوي لجسيمات الفضة النانوية (AgNps) باستخدام طاف لنمو سلالة Leuconostoc mesenteroides subsp mesenteoides. لون محلول AgNPs المركب هو لون بني غامق ، بامتصاص 465 نانومتر. أظهر المجهر الإلكتروني الماسح أن بنية AgNPs كروية الشكل وكذلك تحليل حيود الأشعة السينية تم إجراؤه لتحديد المراحل المختلفة للتخليق الحيوي حج الجسيمات النانوية. أظهر النشاط الضوئي لـ AgNPs أن تحلل الأصباغ المستخدمة (أزرق الميثيلين وأحمر الكونغو وبرتقال الميثيل) يحدث بعد وقت قدره 40 دقيقة. AgNPs المُصنَّع بيولوجيًا له نشاط مضاد للميكروبات ضد Candida albicans ATCC10237, Listeria monocytogenes ATCC 13932, Staphylococcus aureus ATTC43300,) Salmonella abony ATCC6017, Micrococcus luteus ATCC 9314, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Peseudomonas aeruginosa ATTC27853, Staphylococcus aureus ATCC25923, E. coli ATCC25922, Klebsiella pneumoniae ATCC70603. تسلط هذه الدراسة الضوء على أن بكتيريا حمض اللاكتيك العرضية يمكن أن تكون مصدرًا ممتازًا لسلالات جديدة ذات خصائص تكنولوجية مثيرة للاهتمام يمكن استخدامها في منتجات الألبان المخمرة.

Some species of Leuconostoc are very important for fermented milk products, as they contribute to the organoleptic characteristics of butter and cream, and also contribute to the formation of openings in certain soft cheeses, many artisanal or in blue-veined cheeses , such as RoquefortFrom the present work, we were able to isolate 38 strains of Leuconostoc from different dairy products (goat's milk, camel's milk, cow's milk and traditional cheese). Standard morphological, microbiological and biochemical tests allowed the phenotypic identification of the isolates. The study of production of an exopolysaccharide (EPS) highlighted on MSE medium, revealed that 30 strains showed production of EPS by the appearance of sticky and gelatinous colonies. Quantification of EPS by dosage of total sugars showed production levels varying between 0.63 ± 0.19 g/l and 2.41 ± 0.17 g/l. The optimization of the nutritional conditions of production (Glucose, yeast extract and sucrose) showed that the Leuconostoc strains have a better production in a concentration of 20g/l of glucose, 3g/l of yeast extract and 100g/l of sucrose. The antibacterial activity of the isolated Leuconostoc strains was demonstrated against Staphylococcus aureus ATCC43300, Esherichia coli ATCC25992, Bacillus subtilis ATCC6633, Pseudomonas aeruginosa ATCC9027 and Salmonella typhi ATCC14028, using the direct agar antagonism method. It revealed that 24 strains exhibited antibacterial activity with a variable zone of inhibition. The physico-chemical characterization of bacteriocins produced in isolated strains, selected as antagonists, showed their heat resistance and their sensitivity to proteases. Partial purification of the active proteins produced by the strains tested on their ability to produce bacteriocins made it possible to select 12 strains. The study of the growth monitoring of the pathogenic strains in the presence and in the absence of the antimicrobial substances revealed a considerable inhibition of the growth of the indicator strains, after the addition of a volume of 1 ml of supernatants of the selected Ln strains. The biosynthesis of silver nanoparticles (AgNps) using the supernatant of a growth of the strain Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteeroides. The color of the synthesized AgNPs solution is a dark brown color, with an absorbance of 465nm The scanning electron microscope revealed that the structure of AgNPs is of a spherical shape as well as X-ray diffraction analysis was performed to identify the different phases of biosynthesized Ag nanoparticles. The photocalytic activity of the AgNPs showed that the degradation of the dyes used (methylene blue, Congo red and methyl orange) takes place after a time of 40 min. Biosynthesized AgNPs have antimicrobial activity against Candida albicans ATCC10237, Listeria monocytogenes ATCC 13932, Staphylococcus aureus ATTC43300,) Salmonella abony ATCC6017, Micrococcus luteus ATCC 9314, Bacillus subtilis ATCC 6633, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Pseudomonas aeruginosa ATTC27853, Peseudomonas aeruginosa ATTC27853, Staphylococcus aureus ATCC25923, E. coli ATCC25922, Klebsiella pneumoniae ATCC70603. This study highlights that adventitious lactic acid bacteria can be an excellent source of new strains with interesting technological characteristics that could be used for fermented dairy products.