Potentialy of lactic acid bacteria starter cultures to improve the nutritional quality of pearl millet fermented gruels

Potentialités d'utilisation de souches starters de bactéries lactiques pour l'amélioration de la qualité nutritionnelle de bouillies de mil fermenté

• Auteur / Autrice : Laurencia Toulsoumdé Songre Ouattara
• Direction : Jean-Pierre Guyot, Claire Mouquet-Rivier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Survie cellulaire

Levure (agent de fermentation)

Compléments alimentaires

Acides organiques

Probiotiques

Mots clés libres

Probiotiques

Acides organiques

Viabilité cellulaire

Conservation

Levures

Aliment de complément

Résumé

L'amélioration de la qualité nutritionnelle de bouillies infantiles fermentées à base de mil en mélange avec de l'arachide ou du soja a été étudiée par une approche s'appuyant sur l'utilisation de bactéries lactiques sélectionnées pour des activités enzymatiques intéressantes en nutrition (amylasique, phytasique et α-galactosidasique). Des fermentations naturelles ont aussi été réalisées à des fins de comparaison. L'utilisation d'une bactérie lactique amylolytique a permis d'obtenir une augmentation de la densité énergétique à des valeurs requises pour satisfaire les besoins du jeune enfant, par l'incorporation de matière sèche à des taux de 15 à 18% selon le mélange (contre 7 à 8% pour les bouillies traditionnelles). L'utilisation d'une souche de bactérie lactique amylolytique permet de s'affranchir de l'ajout de malt qui est fréquemment utilisé dans d'autres procédés améliorés. Pour le mélange mil-arachide l'une des souches a été capable d'hydrolyser le raffinose, le stachyose et le verbascose, tandis que pour le mélange mil-soja, les analyses révèlent une pré-hydrolyse de ces composés avant fermentation suggérant l'action d'enzymes endogènes. En revanche, quelque soit le mélange mil-légumineuse, aucune hydrolyse des phytates n'a été observée avec les souches phytasiques, et ce malgré des fortes activités des souches déterminées in vitro. Ainsi, en dépit d'une sélection conduisant à retenir des souches à forte activité, leur activité au sein de la matrice alimentaire pourra être inhibée ou limitée selon les souches et la nature de la matrice. Des recherches sur l'influence des procédés de transformation et de la composition de la matrice sur les activités microbiennes

To improve the nutritional quality of infant gruels made of pearl millet with either groundnut or soybean, lactic acid bacteria (LAB) selected for enzyme activities of interest in nutrition, such as amylase, phytase and -galactosidase were used. For the sake of comparisons, natural fermentations were also performed. The use of an amylolytic LAB enabled to increase the energy density at values required for young children, by incorporating 15 to 18% of dry matter depending on the mixture (vs. 7 to 8% for the traditional gruels). The use of an amylolytic LAB allows avoiding the use of malt, as frequently done in other improved processes. For the pearl millet-groundnut mixture, one of the strains was able to hydrolyse raffinose, stachyose and verbascose. As for the pearl millet-soybean mixture, these compounds were already hydrolysed before the fermentation step, suggesting the action of endogenous enzymes. Surprisingly, whatever the mixture pearl-millet-legume no phytate hydrolysis was observed with the phytasic strains, despite their high in vitro phytase activity. Therefore, in spite of a screening leading to select strains with high enzyme activities, their activity within the food matrix could be inhibited or limited depending on the strain and the food matrix. More investigations are necessary to better know what would be the influence of processes and food matrix composition on microbial activities, in order to be able to predict nutritional quality of a fermented gruel based on strain and matrix characteristicsTo improve the nutritional quality of infant gruels made of pearl millet with either groundnut or soybean, lactic acid bacteria (LAB) selected for enzyme activities of interest in nutrition, such as amylase, phytase and -galactosidase were used. For the sake of comparisons, natural fermentations were also performed. The use of an amylolytic LAB enabled to increase the energy density at values required for young children, by incorporating 15 to 18% of dry matter depending on the mixture (vs. 7 to 8% for the traditional gruels). The use of an amylolytic LAB allows avoiding the use of malt, as frequently done in other improved processes. For the pearl millet-groundnut mixture, one of the strains was able to hydrolyse raffinose, stachyose and verbascose. As for the pearl millet-soybean mixture, these compounds were already hydrolysed before the fermentation step, suggesting the action of endogenous enzymes. Surprisingly, whatever the mixture pearl-millet-legume no phytate hydrolysis was observed with the phytasic strains, despite their high in vitro phytase activity. Therefore, in spite of a screening leading to select strains with high enzyme activities, their activity within the food matrix could be inhibited or limited depending on the strain and the food matrix. More investigations are necessary to better know what would be the influence of processes and food matrix composition on microbial activities, in order to be able to predict nutritional quality of a fermented gruel based on strain and matrix characteristics