Recherches sur les propriétés de bioadhésion de l'espèce Brettanomyces bruxellensis ; applications à l'hygiène des caves et à la prévention de la contamination des vins

par Paul Le montagner

Projet de thèse en Œnologie

Sous la direction de Isabelle Masneuf-pomarede.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé , en partenariat avec Unité de recherche Œnologie (laboratoire) et de Microorganismes du raisin et du vin (equipe de recherche) depuis le 25-05-2020 .


  • Résumé

    Brettanomyces bruxellensis est une levure rencontrée dans de nombreuses boissons fermentées (vins, bière, cidre, téquila, kombucha). En oenologie, cette espèce est considérée comme une levure d'altération, produisant des phénols volatils qui évoquent des odeurs de sueur de cheval, d'écurie et masquent la perception des arômes fruités des vins rouges. Brettanomyces bruxellensis présente une grande capacité d'adaptation au milieu vin en lien avec sa tolérance à l'éthanol et aux sulfites, principal antiseptique utilisé en vinification. Les lipides cellulaires particulièrement abondants chez cette levure pourraient également être impliqués dans cette capacité d'adaptation. Le génotypage récent des souches de Brettanomyces bruxellensis a permis de mettre en évidence une très grande diversité génétique au sein de cette espèce. Il a été montré que les isolats pouvaient être répartis dans trois grands groupes génétiques en fonction de leur niveau de ploïdie et de l'origine du substrat. La cave est considérée comme la principale source à l'origine de la contamination des vins. Dans cet environnement hostile, Brettanomyces bruxellensis serait capable de vivre et de survivre, grâce à des aptitudes particulières d'adhésion et de colonisation des surfaces abiotiques pour former des édifices tridimensionnelles encore appelés « biofilms ». Sur un nombre restreint de souches représentatives de la diversité de l'espèce (environ 50 individus), l'objectif de cette thèse sera dans un premier temps d'analyser les lipides cellulaires et les exopolysaccharides, de déterminer les caractéristiques physico-chimiques de surface ainsi que les propriétés de bioadhésion de l'espèce Brettanomyces bruxellensis afin de valider l'hypothèse de l'existence d'une relation entre groupe génétique, caractéristiques physico-chimiques de surface, propriétés d'adhésion et de colonisations (formation de biofilms) et lipidome. Dans un deuxième temps, à partir d'individus aux comportements contrastés, le comportement bioadhésif sur différents supports d'intérêt pour le vin (acier, résine époxy, bois, …) et l'impact de facteurs environnementaux (éthanol, pH, température, SO2, qualité de l'eau, …) seront évalués. Les mécanismes moléculaires sous-jacents en lien avec les propriétés de bioadhésion seront également étudiés. L'objectif finalisé sera de mettre au point un test spécifique de détection des souches présentant des aptitudes spécifiques de bioadhésion. Enfin, à l'échelle industrielle, l'efficacité de différentes procédures d'hygiène mais également de traitements alternatifs sur vins seront également être testés.

  • Titre traduit

    Research on bioadhesion properties of the species Brettanomyces bruxellensis : applications for cellar hygiene and the prevention of wine contamination


  • Résumé

    Brettanomyces bruxellensis is a yeast associated with many fermented beverages (wine, beer, cider, tequila, kombucha). In oenology, this species is considered as spoilage yeast, producing volatile phenols that evoke odors of horse sweat, stable and mask the perception of fruity aromas of red wines. Brettanomyces bruxellensis has a high capacity of adaptation to the wine environment, in relation to its high tolerance to ethanol and sulphites, principal antiseptic used in vinification, and abundant cellular lipids. Recently, genotyping of Brettanomyces bruxellensis strains has revealed a high genetic diversity within this species. Isolates can be divided into three major genetic groups according to their ploidy level and the origin of the substrate. The cellar is considered as the main source at the origin of the contamination of the wines. In this hostile environment, Brettanomyces bruxellensis would be able to live and survive, thanks to the special abilities of adhesion and colonization of abiotic surfaces to form three-dimensional structures called 'biofilms'. On a subset of strains representatives of the diversity of the species (~50 individuals), the objective of this thesis will be to analyze cellular lipids and exopolysaccharides, to determine the surface physicochemical characteristics as well as the bioadhesion properties of the species Brettanomyces bruxellensis. The aim of the thesis will be to validate the hypothesis of the existence of a relation between genetic group, physicochemical characteristics of surface, properties of adhesion and colonizations (formation of biofilms) and lipidome. In a second step, from individuals with contrasting properties, the bioadhesive behavior will be evaluated on different media of interest for wine (steel, epoxy resin, wood, ...) as well as the impact of environmental factors (ethanol, pH, temperature, SO2, water quality, ...). The underlying molecular mechanisms related to the bioadhesion properties will also be studied. The final goal will be to develop a diagnostic tool for the detection of strains with specific bioadhesion abilities. Finally, on an industrial scale, the efficiency of different hygiene procedures but also alternative treatments on wines will also be tested.