Nisin diffusion and in situ activity in model cheese matrix

• Auteur / Autrice : Samar Ibrahim Tawfik Aly
• Direction : Lortal Sylvie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-chimie et qualité des bioproduits
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peptides

Fromage

Résumé

La nisine est un peptide antimicrobien produit par certaines souches de lactocoques et couramment utilisée dans l’industrie alimentaire pour son efficacité contre nombre de bactéries gram-positives. Aucune donnée n’est disponible sur la diffusion des peptides dans les fromages, malgré leur rôle important dans l’affinage comme peptides dans les fromages, malgré leur rôle important dans l’affinage comme peptides antimicrobiens ou comme précurseurs d’arômes. Les deux objectifs de ce travail étaient (1) de calculer les coefficients de diffusion de la nisine dans des fromages modèles avec différentes compositions en protéines, avec ou sans gélatine, dans un étentat de lait ultrafiltré (2) d’évaluer comment ces différences de composition en protéines pourraient influencer l’efficacité de la nisine produite in situ par une souche productrice (Lactoccus lactis) contre une souche sensible (Lactobacillus sakel). Le coefficient de diffusion de la nisine était de 49. 5 µm2/s dans le fromage modèle alors qu’il était de 34. 4 µm2/s quand 10 % de l’extrait sec était remplacé par de la gélatine. Ces valeurs représentent les premières estimations de coefficients de diffusion de peptides dans le fromage. La gélatine a diminué la fermeté et la souplesse du fromage modèle, corroborant l’hypothèse de la microstructure du fromage est très importante dans les propriétés de diffusion.

Nisin is an antimicrobial peptide produced by strains of Lactococcus lactis, and widely used in the food industry for its efficiency against many gram-positive bacteria. No data is available about peptides diffusion in cheese, despite their importance in cheese ripening as antimicrobial peptides like nisin or for their contribution in flavour development. The two objectives of this study were (1) to calculate the diffusion coefficients for nisin in model cheeses with different compositions of proteins, with or without gelatine in a retentate of ultrafiltrated milk (2) to investigate how these different composition of proteins would modify the efficiency of nisin produced in situ by a nisin-producing strain (Lactococcus lactis) against a nisin-sensitive strain (Lactobacillus sakel). The diffusion coefficient of nisin was 49. 5 µm2/s in the model cheese, while it was 34. 4 µm2/s when 10 % of the dry matter was replaced by gelatine. These values represent the first estimation of peptide diffusion coefficients in cheese. Gelatin decreased the firmness and the suppleness of the model cheese supporting the hypothesis that cheese microstructure is of key importance of the diffusion properties.