Biocontrôle des mycotoxines par les bactéries lactiques et étude des mécanismes d'action

Abstract

La contamination du blé par les moisissures toxinogènes et les mycotoxines présente un réel danger sur la santé humaine et animale. Ce travail de thèse a eu pour objectif de développer une stratégie de lute basée sur l'utilisation de souches de LAB autochtones, isolées de différents produits fermentés traditionnels algériens, à inhiber la croissance des moisissures toxinogènes du genre Aspergillus productrices d'AFB1 et d'OTA et à réduire la teneur en deux mycotoxines dans les conditions de fermentation panaire. Cinquante isolats bactériens, isolés du lait fermenté et de couscous El-Hammoum, ont été évalués par leur capacité à inhiber ou à réduire la croissance mycélienne de quatre souches d'Aspergillus, A. parasiticus (CBS 100926T), A. flavus, A. alliaceus et A. carbonarius. Ainsi, les isolats dotés d'une activité antifongique ont été identifiés par méthodes biochimique API 50 CHL et moléculaire par séquençage du gène codant pour l'ARNr 16S. L'effet de certains facteurs tels que la température et la charge en cellules bactériennes sur l'activité antifongique des LAB a été mis en évidence. Les expériences ont été conduites à deux concentrations en LAB différentes (105 et 1010 cfu/mL), une concentration en A. parasiticus (CBS 100926T) ou A. carbonarius de 105 spores/mL et une température d'incubation de 25°C ou 30°C. Deux souches LAB de différentes origines et appartenant à deux espèces différentes, Lab-L4/al (E. faecium) isolée de couscous El-Hammoum et Lab-L1 (E. durans) isolée du lait fermenté, ainsi qu'une souche de référence LP R1096 ont été testées pour évaluer in vitro leur capacité à réduire la teneur en AFB1 et OTA dans les conditions simulant la fermentation panaire. Des cellules LAB viables et non viables (inactivées thermiquement) ont été incubées individuellement dans le tampon Citrate Phosphate (CPB 0.1M, pH 6 or 5) contaminé par une concentration de 40 ng/mL d'AFB1 et/ou d'OTA, pendant 24 h à 25°C. Par la suite, une étude approfondie a été réalisée afin d'évaluer l'efficacité de la souche Lab-L4/al (E. faecium) dans la réduction des niveaux des deux mycotoxines dans les conditions réelles de panification en appliquant différents processus de fermentation. La teneur en mycotoxines a été déterminée par HPLC-FLD. Les résultats obtenus dans cette étude, ont démontré une activité antifongique chez 11 souches LAB dont 4 sont capables d'inhiber la croissance de toutes les souches d'Aspergillus. La température d'incubation et la charge en cellules LAB ont affecté significativement l'activité antifongique des LAB testées. Les souches LAB dotées d'activité antifongique ont été identifiées comme Lc. lactis ssp lactis 1, Lc. lactis ssp lactis 2 et Lb. paracasei ssp paracasei 3 en utilisant les kits API 50 CHL. Alors qu'avec l'approche moléculaire, les LAB ont été identifiées comme E. faecium et E. durans. Les résultats des tests in vitro ont montré que les souches LAB testées ont été capables à réduire les niveaux des deux mycotoxines avec une efficacité variable entre les souches et plus élevée pour l'AFB1 et les LAB non-viables (? 50 %). En outre, les résultats de test in situ, ont révélé que la souche E. faecium s'est avérée très efficace dans la réduction d'AFB1 et d'OTA après 1 h 30 de fermentation à 25°C suivie d'une cuisson à 200 ± 5°C. Cependant, la souche LAB a perdu son pouvoir détoxifiant lors de l'application des autres processus de panification. Ces résultats suggèrent que les souches LAB testées peuvent être utilisées comme agents de biocontrôle pour détoxifier les mycotoxines dans les aliments à base du blé comme le pain au levain