Guedid ; analyses physicochimiques et microbiologiques, identification phénétique et évaluation probiotique du microbiote lactique

Abstract

الملخص (بالعربية) : تنطلق هذه الدّراسة من الخطر المشترك للمواد الكيميائيّة والمكروبات المُسَبّبة للأمراض، الأمر الذي يفسّر الحاجة إلى الأغذيّة (الطّبيعيّة، الوظيفيّة، العضويّة) لما لها من قيمة غذائيّة وقدرة على تحسين الصحة. اتّخذت الدّراسة من اللّحم المقدّد (Guedid) مادّة لها من خلال التّحليل الفيزيائيو كيميائي والمكروبيولوجي، وكذا تحديد البكتيريا اللبنيّة وتعريفها وتقييم خاصيّة البروبيوتيك لديها. أظهرت نتائج الدّراسة في الجزء الأوّل القيّم التّاليّة: جراثيم هوائيّة (6.07 104± 1.15 105)، بكتيريا القولون (1.56 103± 3.18 103)، ستافيلوكوك أورييس (5 103± 5.99 103)، بكتيريا لبنيّة (9.75 103 ±1.36 104)، خمائر (8.96 104 1.4 105) والعفنيات (6.7 102 ±2.4 103)، في حين سُجِّل غياب كلّ من بكتيريا القولون المتحمّلة للحرارة والجراثـيم اللاهوائيّة المُرجِعة للسلفيت وسالمونيلا (10>). في حين كانت الرّطوبة (5.94 %)، المادّة الجافّة (94.04 %)، الملوحة (1.24 %)، درجة الحموضة (5.81) و aW (0.87> %). ممّا يجعل هذه النّتائج مهمّة وغنيّة بالمعلومات العلميّة في ظلّ عدم وجود معايير جودة. وأسفرت في الجزء الثّاني عن أن البكتيريا اللبنيّة خلّفت تثبيطًا بمقدار 10 إلى 30 ملم تجاه مُسَبّبات الأمراض: باسيليس سيريسATCC 11778ستافيلوكوك أورييسATCC 25923، أنتروكوكيس فكاليسATCC 29212، ليستيرياإفانوفيATCC 19119، كلوستريديوم بارفرنجنسCECT 486، ليكشف نهج التّحليل العددي لمجمل الاختبارات عن اقتراح الأجناس الأكثر ملاءمة التالية: Lactobacillus, Aerococcus, Enterococcus, Tetragenococcus و Weisella مع قيم تعريف من جيدة الى ممتازة. أفضت الدراسة في الجزء الثّالث إلى تتويج: Enterococcus sp. Lbm49، Aerococcus sp. Lbm19، Aerococcus sp. Lbm18، Enterococcus sp. Lbm46 و Aerococcus sp. Lbm3 لما لها من إمكانات بروبيوتيك واعدة بنسب أكثر من 55% : عمل مضاد للمكروبات المُسَبّبة للأمراض ودرجة الحموضة بقدر 3.5 في المرحلة الثّابتة من النمو، حساسيّة للحرارة وللانزيامات (pepsine وα-chymotrypsin)، حساسيّة للحرارة عند 60 °C / 30 د، قدرة هضم البروتين، إنتاج (EPS و acétoïne)، إلى جانب ما تقدّم، سجّلتْ نسبة تلاشي بمقدار 1 إلى 2 وحدة لوغاريتمية عند درجة الحموضة 2 و 3 وظروف محيط الجهاز الهضمي، امتصاص الكوليسترول بنسبة تصل إلى 89٪ ، غياب (gélatinase، hémolysines و hydrolase des sels biliaires)، حساسيّة اتجاه المضادات الحيويّة باستثناء فانكومايسينوسلفابريم مع معاملات 0.72 إلى 0.90. إجمالا مكّنت الدّراسة من تكوين مكتبة سلالات تضمّ ما لا يقل عن ثلاثين (30) نوعًا من البكتيريا اللبنيّة ذات قيمة بروبيوتيك لها خصائص وقائيّة، تكنولوجيّة ووظيفيّة مثيرة للاهتمام يمكن اعتبارها غذاءً حيويّا أو مكمّلا طبيّا، خاصة بالنسبة للشّركات المحليّة النّاشئة من أجل تلبيّة حاجات المستهلك. ومع ما توصّلت إليه الدّراسة تظلّ الدّراسات المتمّة ضروريّة، لا سيما من أجل التحديد والتعريف الجزيئي للسلالات وتأكيد النّتائج المخبريّة باختبارات خارج الجسم الحيّ وداخله. الكلمات الرئيسية: اللّحم المقدّد، البروبيوتيك، البكتيريا اللبنيّة ---------------------------------------------- Résumé (en Français) : Le risque combiné de substances chimiques et de microorganismes pathogènes justifie la demande émergente du consommateur pour des aliments fonctionnels « bio » qui, au-delà de l’apport nutritionnel, sont capables d'améliorer la santé. L’objectif principal de la présente thèse était d’étudier le Guedid, un produit de terroir traditionnel, par des déterminations physicochimiques et microbiologiques suivies d’une identification phénétique et évaluation probiotique de son microbiote lactique. Dans la première partie de l’étude, les charges moyennes en UFC/g d’échantillon de départ étaient respectivement : 6.07 104 ± 1.15 105, 1.56 103 ± 3.18 103, 5 103 ± 5.99 103, 9.75 103 ± 1.36 104, 8.96 104 ± 1.4 105 et 6.7 102 ± 2.4 103 pour les germes aérobies, les Coliformes, St. aureus, les bactéries lactiques, les Levures et Moisissures. Une absence de Coliformes fécaux, de bactéries sulfito-réductrices et de Salmonelles a été notée (< 10 UFC/g). Pour ce qui est de l’humidité et de la matière sèche, ainsi que la salinité et le pH, et l’aW les valeurs étaient respectivement estimées à : 5.94 % et 94.04 %, 1.24 % et 5.81, et < 0.87 % respectivement. L’absence de normes et/ou de standards de qualité permet d’attribuer à ces résultats une grande importance informative pour ce produit de terroir considéré comme « bio ». Dans la deuxième partie, le microbiote lactique a exhibé une inhibition de l’ordre de 10 à 30 mm envers les pathogènes : B. cereus ATCC 11778, St. aureus ATCC 25923, En. faecalis ATCC 29212, L. ivanovii ATCC 19119, et Cl. perfringens CECT 486. Pour l’identification phénétique, l’approche numérique a permis de proposer les genres les plus appropriés : Lactobacillus, Aerococcus, Enterococcus, Weisella et Tetragenococcus avec des IDs et des tests de probabilité bons à excellents. Dans la troisième partie, l’évaluation probiotique in vitro a élu les candidats ; Enterococcus sp. Lbm49, Aerococcus sp. Lbm19, Aerococcus sp. Lbm18, Enterococcus sp. Lbm46 et Aerococcus sp. Lbm3 pour prometteurs en matière du potentiel probiotique (> 55 %) : un pic antagoniste et un pH 3.5 à la phase stationnaire, surnageants sensibles à la chaleur, à la pepsine et l’α-chymotrypsine, isolats thermosensibles à 60 °C/30min, capacité de digestion des protéines, production des EPS et d'acétoïne davantage, viabilité réduite de 1 à 2 unités log aux pH 2, pH 3 et aux conditions gastro-intestinales, assimilation du cholestérol atteignant les 89 %, absence de gélatinase, d’hémolysines et d’hydrolase des sels biliaires, sensibles aux antibiotiques hormis la vancomycine et le sulfaprim avec des coefficients de 0.72 à 0.90. En conclusion, l’étude a permis de constituer une souchothèque d’au moins trente (30) bactéries lactiques probiotiques à propriétés protectrices, technologiques et fonctionnelles intéressantes et pouvant servir de bio compléments alimentaires ou médicaux surtout pour l’industrie locale startup, ceci afin de répondre aux besoins du consommateur. Toutefois, des études complémentaires restent nécessaires notamment pour une caractérisation moléculaire des isolats élus et une confirmation des résultats par des tests ex vivo et in vivo. Les mots clés : Guedid, probiotique, bactéries lactiques, criblage, identification.

---------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : The combined risk of chemicals and pathogenic microorganisms explains the emerging consumer demand for organic functional foods that, beyond nutritional intake, are capable of improving health. The aim of the current PhD thesis was to study Guedid, a traditional local product, through physicochemical and microbiological determinations followed by a phenetic identification and probiotic assessment of the lactic microbiota. In the first part of the study, the average loads in CFU/g of starting sample were: 6.07 104 ± 1.15 105, 1.56 103 ± 3.18 103, 5 103 ± 5.99 103, 9.75 103 ± 1.36 104, 8.96 104 ± 1.4 105, 6.7 102 ± 2.4 103 for aerobic bacteria, Coliforms, St. aureus, lactic acid bacteria, Yeasts and Molds, alongside an absence of fecal Coliforms, sulfite-reducing bacteria and Salmonella respectively. Concerning humidity and dry matter, salinity and pH, and aW the obtained values were: 5.94 % and 94.04 %, 1.24 % and 5.81%, and < 0.87 % respectively. The lack of norms and/or quality standards makes these results important and informative for this local product. In the second part, the lactic microbiota exhibited an inhibition of 10 to 30 mm towards the pathogens: B. cereus ATCC 11778, St. aureus ATCC 25923, E. faecalis ATCC 29212 and L. ivanovii ATCC 19119, C. perfringens CECT 486. For phenetic identification, the numerical approach made it possible to propose the most appropriate genera: Lactobacillus, Aerococcus, Enterococcus, Weisella and Tetragenococcus with good to excellent IDs and probability tests. In the third part, the probiotic in vitro evaluation elected the candidates; Enterococcus sp. Lbm49, Aerococcus sp. Lbm19, Aerococcus sp. Lbm18, Enterococcus sp. Lbm46 and Aerococcus sp. Lbm3 for promising probiotic potential (> 55 %): peak antagonist and pH 3.5 at stationary phase, supernatants sensitive to heat, pepsin and α-chymotrypsin, isolates thermosensitive at 60 ° C/30min, capacity protein digestion, production of EPS and acetoin more, viability reduced by 1 to 2 log units at pH 2, pH 3 and gastrointestinal conditions, cholesterol uptake up to 89 %, absence of gelatinase, hemolysins and hydrolase of bile salts, sensitive to antibiotics except vancomycin and sulfaprim with coefficients of 0.72 to 0.90. In conclusion, the present study allowed us to constitute a strain library of at least thirty (30) probiotic lactic acid bacteria with interesting protective, technological, and functional properties that could serve as bio-food or medical supplements, especially for the local startup industries, in order to meet consumer needs. However, additional studies remain necessary, especially for molecular characterization of the selected isolates and a confirmation of the results by ex vivo and in vivo tests. Keywords : Guedid, probiotic, lactic acid bacteria, screening, identification.