Identification et caractérisation des fonctions impliquées dans l'activité réductrice de lactococcus lactis

par Sybille Tachon

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Véronique Monnet et de Mireille. Yvon.


  • Résumé

    L’activité réductrice des bactéries lactiques qualifie leur capacité à diminuer le potentiel d’oxydoréduction (Eh) d’un milieu. Cette propriété a été peu étudiée, bien qu’elle ait un impact important sur la qualité des produits laitiers. L’objectif de l’étude était d’identifier et de caractériser les mécanismes impliqués dans l’activité réductrice de Lactococcus lactis, une bactérie lactique très réductrice. Deux approches de mutagénèse ont été utilisées : une ciblée et une aléatoire, utilisant pour crible la réduction du tetrazolium violet. L’activité réductrice des mutants et de souches sauvages a été caractérisée par le suivi du Eh, du pH et de la teneur en oxygène au cours de la fermentation de lait UHT écrémé. Deux mécanismes fortement impliqués dans l’activité réductrice de L. Lactis ont été identifiés. Le premier est lié à l’élimination de l’O2, principalement par la NADH oxydase NoxE. L’activité NoxE varie selon les souches, ce qui se traduit par une diminution plus ou moins rapide du Eh. La découverte d’une souche naturelle sans activité NoxE nous a permis d’identifier un nouveau motif essentiel pour l’activité de NoxE. Ce motif est impliqué dans le repliement de l’enzyme et la fixation du cofacteur FAD. Le second mécanisme est lié à la réduction d’autres composés oxydants que l’O2 par les ménaquinones et les NADH déshydrogénases NoxA et/ou NoxB, constituant la chaîne de transport d’électrons membranaires. La compréhension des mécanismes impliqués dans l’activité réductrice des lactocoques et sa diversité permet d’envisager la sélection et l’utilisation des bactéries lactiques pour contrôler le Eh dans le lait et ainsi contrôler la qualité des produits laitiers.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of the functions involved in the reducing activity of Lactococcus lactis


  • Résumé

    The reduction activity of lactic acid bacteria describes their ability to decrease the redox potential (Eh) of a medium. This property has been poorly studied, despite its great impact on the quality of dairy products. The objective of the study was to identify and to characterize the mechanisms involved in the reduction activity of Lactococcus lactis, a strongly reducing lactic acid bacterium. Two mutagenesis approaches were used: one targeted and one random, using reduction of tetrazolium violet as the screening test. Reduction activity of mutants and natural strains was characterized by monitoring Eh, pH and the level of dissolved oxygen during UHT skimmed milk fermentation. Two mechanisms strongly involved in the reduction activity of L. Lactis were identified. The first one is related to oxygen elimination, mostly by NoxE NADH oxidase. The strain-dependant NoxE activity results in a more or less rapid decrease of Eh. We found a natural strain devoid of NoxE activity that allowed us to identify a new essential motif for NoxE activity. This motif is involved in enzyme folding and FAD binding. The second mechanism is related to the reduction of other oxidizing compounds than oxygen by the menaquinones and the NADH dehydrogenase NoxA and/or NoxB, constituting the membrane electron transport chain. Understanding the mechanisms involved in the reduction activity of lactococci makes conceivable the selection and the use of lactic acid bacteria to control the redox potential in the milk and thus to control the quality of fermented dairy products.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (158 f.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 142-156

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)137
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