Les bactéries et la pathogénicité

Les meilleurs pour la faim !

Fun fact : Les bactéries contribuent également à la création de tes encas préférés tels que les cornichons, le levain (le pain), le yaourt et de nombreux types de fromages, le saucisson, le vin.

Personne contact : Michèle Coddeville, Ingénieure d’Etudes CNRS : michele.coddeville@univ-tlse3.fr

Photo originale

Photo originale (à gauche)

Photo modifiée

Photo modifiée (à droite)

Image de microscopie à fluorescence d’un mutant de division xerS de la souche Lactococcus lactis subsp. cremoris MG1363 en coloration LIVE/DEAD®. Cette coloration est basée sur l’utilisation d’un mélange de deux colorants des acides nucléiques (intercalant ADN, ARN), le colorant SYTO™ 9 fluorescent vert et le colorant fluorescent rouge à l’iodure de propidium. Le SYTO9 est capable de pénétrer dans toutes les cellules et le iodure de propidium qui ne pourra pénétrer dans la cellule que si l’intégrité de sa membrane est affectée. Les cellules mortes sont colorées en rouge et les cellules vivantes en vert.

Crédits photos : ©Pascal Le Bourgeois

Explications

Les bactéries lactiques, d’étonnants micro-organismes !
Les bactéries lactiques constituent le groupe le plus important de micro-organismes utilisés pour la transformation des aliments. Elles ont été utilisées par l’homme de façon empirique pour la fermentation et la conservation des aliments à travers les âges partout dans le monde, la fermentation lactique étant un des deux moyens de conserver les aliments avec la déshydratation.
Ces bactéries sont surtout connues pour leur utilisation dans les laitages fermentés (yaourts, fromages, beurre…). Mais elles sont également utilisées dans le saumurage des légumes (conservation des olives par exemple), la boulangerie, la fabrication du vin, le saurissage des poissons (hareng-saur par exemple), des viandes et des salaisons (saucissons ou jambon sec par exemples).

Quelques exemples d’aliments fermentés par les bactéries lactiques et les espèces impliquées pour chacun d’eux.

Propriétés …
Les bactéries lactiques (BL) sont des bactéries assez hétérogènes que ce soit du point de vue morphologique avec des coques et des bacilles, ou du point de vue physiologique avec des mésophiles (croissance à température modérée ~30°C) et des thermophiles (croissance à température élevée ~45°C).

La flore du yaourt : Streptococcus thermophilus (chainettes de coques) et Lactobacillus bulgaricus (batônnets) apparaissent colorés en violet (Gram +) par la coloration de Gram. Ces deux espèces sont thermophiles.

Elles sont Gram+, non mobiles, asporulées, anaérobies aérotolérantes et catalase -.
Les BL regroupent l’ensemble des bactéries capable de réaliser la fermentation lactique (8 genres principaux : Lactobacillus, Carnobacterium, Leuconostoc, Pediococcus, Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus et Vagococcus).

Représentation schématique de la fermentation lactique

On distingue 2 groupes de bactéries selon leur type fermentaire :

– les bactéries homofermentaires dont le seul produit de fermentation est l’acide lactique (lactate)
– les bactéries hétérofermentaires qui produisent de l’acide lactique, de l’acide acétique, du CO2 et de l’éthanol

Représentation schématique des deux types de fermentation lactique

Elles sont aussi à l’origine des saveurs et textures des produits laitiers en produisant des molécules aromatiques.

… et intérêts
C’est pour leur principale propriété, produire de l’acide lactique comme produit final du processus de fermentation des sucres, que les BL sont utilisées dans l’agroalimentaire pour limiter la croissance des bactéries et notamment des bactéries pathogènes, en entrainant l’acidification des aliments.
La fermentation lactique est le moyen le plus employé dans l’industrie agroalimentaire pour la conservation des aliments.
Certaines de ces bactéries peuvent également produire des molécules antimicrobiennes appelées bactériocines, qui possèdent des propriétés « antibiotiques ». Ces bactériocines contribueront à limiter le développement de pathogènes. Certaines de ces bactériocines sont utilisées en agroalimentaire comme c’est le cas pour la nisine (E234).

Représentation schématique de l’action de la bactériocine Nisine.

Les BL sont des microorganismes reconnus non toxiques pour les humains et classifiées GRAS (Generally Recognise As Safe). De plus, selon la définition de l’OMS (organisation mondiale de la santé) et de la FAO (Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture), les BL rentrent dans la catégorie des probiotiques (« micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont ingérés en quantité suffisante, exercent des effets positifs sur la santé, au-delà des effets nutritionnels traditionnels »). En effet, certaines d’entre elles faisant partie de la flore intestinale ou étant capable de coloniser de façon plus ou moins transitoire le tractus intestinal comme par exemple Lactobacillus plantarum, pourraient par la production de bactériocines et d’acide lactique, empêcher l’implantation de bactéries pathogènes.

Quoi qu’il en soit, leur importance économique aujourd’hui est incontestable, les bactéries lactiques sont un des piliers de l’industrie agroalimentaire et notamment de l’industrie laitière et elles occupent une place de choix dans le marché mondial des probiotiques.

En dehors de leur intérêt économique, les BL constituent en recherche, un modèle bactérien intéressant pour les bactéries Gram positives complémentaire de ceux de Bacillus subtilis ou de Streptococcus pneumoniae (voir pour aller plus loin).