Étude des potentialités métaboliques des souches de bactéries aérobies mésophiles et de bactéries lactiques en vue d’une production contrôlée du Maari

Abstract

Le baobab (Adansonia digitata), une plante de la famille des Malvaceae que l’on retrouve dans les régions tropicales d’Afrique, revêt une importance particulière du fait de son utilisation variée aussi bien alimentaire que médicinale. Le maari est un condiment obtenu de la fermentation naturelle des graines de baobab. Dans la présente étude, 10 souches dominantes de bactéries aérobies mésophiles et 09 souches dominantes de bactéries lactiques ont été examinées en vue de la mise au point de culture starters. Les souches de Bacillus spp. (8 souches) et de Lysinibacillus spp. (2 souches) représentant les bactéries aérobies mésophiles dominantes isolées du maari, ont été testées. Les bactéries ont été caractérisées selon la méthode de diffusion en milieu gélosé, pour leur pouvoir antibactérien contre des indicateurs de bactéries pathogènes. Les bactéries pathogènes ciblées étaient constituées de 7 souches de Bacillus cereus, 7 souches de Salmonella spp., 3 souches de Listeria spp., 2 souches de Yersinia spp., 1 souche de Escherichia coli et 1 souche de Micrococcus luteus. Les résultats ont permis de sélectionner 3 souches de Bacillus subtilis (B3, B122 et B222) pouvant inhiber la croissance des bactéries pathogènes Gram-positifs. Les substances inhibitrices produites par les 3 souches de B. subtilis (B3, B122 et B222) résistent à la catalase mais sont détruites par la protéase provenant de Streptomyces griseus et la trypsine ; ce qui indique que les agents actifs sont de nature protéique. Ces substances retiennent leurs activités antimicrobiennes après traitement jusqu´à 121ºC et elles sont stables à pH acide et basique. La production de la bactériocine, pour chacune des souches sélectionnées commence dès la fin de la phase exponentielle de croissance de la bactérie productrice et atteint son maximum durant la phase stationnaire. Cette production s’est avérée dépendre de l’aération et est maximale en conditions d’aération modérée. L’utilisation des amorces spécifiques d’ADN a permis de mettre en évidence les gènes responsables de la biosynthèse de la subtiline ainsi que de la subtilosine A. L’étude de l’influence de la composition du milieu de croissance sur la production de bactériocines a été réalisée sur les 3 souches sélectionnées de B. subtilis (B3, B122 et B222) isolées du maari. Les résultats ont montré que la production des bactériocines est fortement dépendante de la composition du milieu de croissance. Toutes les 3 souches de B. subtilis (B3, B122 et B222) ont présenté une forte activité antibactérienne contre Bacillus cereus NVH391-98 dans le milieu BHI. Aucune activité n’a été detectée dans les graines cuites de baobab et de néré ainsi que dans le bouillon maari. Mieux, il a été observé qu’une incorporation du BHI avec 5% de mouture de graines de baobab améliore l’activité antimicrobienne des 3 souches de B. subtilis. Cependant, une incorporation du BHI à plus de 50% avec de la mouture de graines de baobab montre une diminution de la production de bactériocine. Le fer, le magnésium et le manganèse sont reconnus comme des éléments minéraux capables d’augmenter la production de bactériocine mais leur incorporation dans le bouillon maari s’est montrée sans effet dans la production de bactériocine. La survie de B. cereus NVH391-98 en coculture avec chaque souche de B. subtilis a été réalisée dans le BHI, le bouillon maari, dans les graines fermentées de baobab et de néré. Les résultats ont montré que chacune des souches de B. subtilis tout comme B. cereus NVH391-98 ont présenté une bonne croissance dans les 4 substrats. Par contre, la croissance de B. cereus NVH391- 98 a été sérieusement affectée dans le bouillon maari et dans les graines cuites de baobab et de néré bien qu’aucune activité antimicrobienne n’ait été observée. Par ailleurs toutes les 3 souches de B. subtilis ont inhibé totalement la croissance de B. cereus NVH391-98. En somme, la production de bactériocine par les 3 souches de B. subtilis isolées du maari, dépend du substrat de croissance. Les souches dominantes de bactéries lactiques isolées du maari (5 souches de Ent. faecium, 2 souches de P. acidilactici et 2 souches de Ent. Casseliflavus) ont été examinées pour leur activité antimicrobienne, la résistance à l’acidité ainsi que la tolérance à la bile. Deux souches de P. acidilactici (L87 et L169) et une souche Ent. faecium (L154) ont présenté une activité antimicrobienne contre une gamme importante de germes pathogènes notamment 7 espèces de B. cereus, 7 espèces de Salmonella spp., 3 espèces de L. monocytogenes, une espèce de E. coli et une espèce de M. luteus. Les souches L87, L169 et L154 ont également présenté une bonne capacité à survivre dans les conditions acidiques ainsi qu’en présence de la bile. Au regard des résultats obtenus, un consortium de starter composé de souches sélectionnées de B. subtilis (B3, B122 et B222) et de bactéries lactiques (L87, L154 et L169) s’est révélé efficace pour la fermentation contrôlée des graines de baobab.