Faustine GOMAND, doctorante au LIBio, soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés "Structuration de la matière molle : rôle-clé des interactions adhésives entre bactéries et composants de la matrice alimentaire" dirigés par Claire GAIANI et Frédéric BORGES le jeudi 10 octobre 2019 à 14h à l'ENSAIA - bâtiment Présidence 2, avenue de la Forêt de Haye 54505 - Vandoeuvre-lès-Nancy en salle Gallé
Composition du jury :
- Claire GAIANI Université de Lorraine Directeur de thèse
- Frédéric BORGES Université de Lorraine Co-directeur de thèse
- Philippe CAYOT AgroSup Dijon Rapporteur
- Mickaël DESVAUX Université Clermont-Auvergne Rapporteur
- Nicolas DESPRAT Ecole Normale Supérieure de Paris Examinateur
- Fabienne QUILES Université de Lorraine Examinateur
- Saverio SPAGNOLIE University of Wisconsin-Madison Invité
Mots-clés : bactéries lactiques, adhésion, aliment, cisaillement, modélisation, résistance au stress
Résumé : Les bactéries lactiques (LAB) ont suscité ces dernières années un intérêt accru en agroalimentaire du fait de leur potentiel probiotique, i.e. des potentiels bénéfices santé associés à leur consommation. Les interactions adhésives entre bactéries et composants alimentaires sont susceptibles de jouer un rôle-clé à la fois sur la protection et la répartition des bactéries au sein de l’aliment, impactant donc leur action probiotique. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont pour objectif une meilleure compréhension de ces interactions, afin d’optimiser la fonctionnalité d’aliments contenant des LAB. En effet, le comportement adhésif de la majorité des LAB, ainsi que l’effet des interactions adhésives sur la structuration de l’aliment, sont encore mal connus. En outre, certaines étapes de fabrication alimentaire, telles que l’atomisation, peuvent être génératrices de stress pour les bactéries et donc partiellement compromettre leur capacité à adhérer.
Dans le cas où ces bactéries seraient intégrées au sein d’une matrice adhésive, il est également légitime de s’interroger sur les effets de cette adhésion sur la protection des bactéries vis-à-vis du stress infligé. Une méthode de criblage haut-débit a d’abord été développée dans l’objectif d’évaluer rapidement l’affinité adhésive d’une centaine de souches vis-à-vis d'une gamme de biomolécules d'intérêt. Cette méthode a ensuite été appliquée à une collection de 73 souches LAB et a permis de dégager des caractéristiques communes parmi les souches adhérentes, notamment en termes de spécificité d’adhésion. Deux études (expérimentale et théorique) ont été menées conjointement sur l’impact du stress de cisaillement sur la fonctionnalité et l’intégrité des chaînes bactériennes. Ces études suggèrent que la rupture de chaînes bactériennes induite par un stress mécanique serait un processus protecteur de la fonctionnalité bactérienne. Le modèle construit prédit une régiosélectivité des dommages infligés aux cellules bactériennes en chaînes, dont l’intensité dépendrait également de la longueur de chaîne. Appliqué aux interactions adhésives bactéries-colloïdes dans une matrice alimentaire soumise au cisaillement, le modèle suggère un impact défavorable de cette adhésion sur les dommages infligés aux bactéries, d’autant plus important que les colloïdes sont de grande taille. Ce travail pluridisciplinaire apporte ainsi plusieurs éléments-clé qui seront utiles lors la conception et production d’aliments fonctionnels optimisés par rapport à leur action probiotique.