Développement de techniques d'analyse de la nisine en vue de l'étude de son relargage à partir de nouveaux emballages alimentaires actifs antimicrobiens

par Émilie Chollet

Thèse de doctorat en Sciences des aliments

Sous la direction de Adèle Martial et de Issam Sebti.

Soutenue en 2007

à Lyon 1 .

mots clés

• Listeria monocytogenes

Résumé

Dans le but de disposer de nouveaux moyens de lutte contre le développement de bactéries pathogènes comme Listeria monocytogenes dans les aliments, l'objectif de ce travail de thèse a été le développement d'un emballage antimicrobien qui incorpore de la nisine. Cette bactériocine, homologuée comme additif alimentaire (E 234), présente une activité antimicrobienne vis-à-vis des bactéries Gram +. De plus, en vue d'une application rapide, l'approche choisie a été de retenir des films plastiques de type polyéthylène, comme supports de la nisine pour former les films antibactériens. Pour atteindre ces objectifs, il a été envisagé dans un premier temps d'étudier l'adsorption par enduction de la nisine à la surface des films d'emballages. Dans un second temps, la désorption de la nisine du film, puis sa diffusion dans l'aliment modèle (gel d'agarose) puis réel (fromage frais et Emmental) ont été étudiées et modélisées. Quatre aspects majeurs ont été abordés dans cette thèse: (1) mise au point et caractérisation du film, (2) détection et dosage de la bactériocine par RP-HPLC et par test ELISA, (3) étude du transfert de la nisine et (4) validation du film retenu sur aliment réel. Les résultats majeurs obtenus ont été la compréhension du comportement de la nisine dans le film (interaction entre les constituants du film et la nisine, capacité de désorption) puis dans l'aliment (impact sur la flore pathogène et bénéfique dans la matrice alimentaire, sensibilité aux enzymes du produit alimentaire, interactions avec la matrice alimentaire), pour évaluer l'intérêt d'apporter la nisine sous cette forme, comme moyen d'amélioration de la qualité et de la sécurité des aliments.

Titre traduit

Development of nisin detection and identification methods to evaluate a new antimicrobial polyethylene plastic packaging incorporating nisin

Résumé

The aim of this thesis work was to develop an antimicrobial polyethylene plastic packaging incorporating nisin in order to avoid Listeria monocytogenes pathogenic bacteria growth. First, casting was performed to coat nisin on the plastic film surface. Physicochemical, mechanical and barrier properties of active films were compared to those of film control in order to check that film activeness did not modify film initial properties. Secondly, different nisin detection and quantification methods were conducted to measure film activity. Microbial method of inhibition zones, reverse phase high pressure liquid chromatography and ELISA immunoassays were optimized and used according to the matrix tested. Thirdly, active film effectiveness was checked in some food applications in order to evaluated nisin use as a potential preservative to extend food shelf life: (i) in Emmental cheese, nisin sensibility to proteolytic enzymes was studied and in fromage frais cheese, the effect of nisin on natural microbial flora was determined. At last, a mathematical model was at this step developed. This model took into account both desorption and diffusion apparent coefficients.