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Sciences des Aliments

0240-8813
parution suspendue
An international journal of food science and technology
 

 ARTICLE VOL 22/1-2 - 2002  - pp.189-198  - doi:10.3166/sda.22.189-198
TITRE
Un nouvel outil d’étude quantitative des interactions microbiennes en milieu liquide ; application aux bactéries lactiques œnologiques

TITLE
A new tool for the quandification of microbial interactions in liquid medium; application to wine lactic acid bacteria.

RÉSUMÉ

Pour la quantification des interactions lors de cultures mixtes, la connaissance de la concentration cellulaire de chacune des composantes de la culture est indispensable. La numération différentielle de ces composantes est délicate et impose souvent le recours à des méthodes complexes. Ce constat nous a conduit à proposer un réacteur spécifique à l’étude des interactions entre micro-organismes en milieu liquide : le principe consiste à maintenir séparées les souches concernées de part et d’autre d’une membrane qui permet par ailleurs le libre échange des substrats et métabolites. Le réacteur est constitué de deux réservoirs connectés par un faisceau de fibres creuses immergé dans l’un d’eux. Le mouvement du milieu et ainsi le mélange des solutés est induit au travers de la membrane par une surpression exercée alternativement dans chacun des réservoirs. Ainsi chacune des souches se développe dans un espace séparé, mais dans un milieu commun, et l’évolution de sa concentration peut être suivie par l’une ou l’autre des méthodes classiques appliquées en culture pure (numération, néphélométrie…). La capacité de mélange a été validée : l’appareillage satisfait aux conditions de mélange requises par les vitesses de réaction microbienne. Par la suite, nous nous sommes intéressés aux interactions lors de cultures mixtes de bactéries lactiques du genre Œnococcus. Les interactions observées sur milieu gélosé ont pu être précisées et cet appareillage en a permis une quantification rigoureuse ; il a aussi permis d’évaluer quantitativement l’influence de variables comme le rapport de population au temps initial de la culture. Enfin, un modèle mathématique de quantification de ces interactions est proposé.

ABSTRACT

The quantitative measurement of the interactions occuring in mixed cultures of microorganisms needs to know as precisely as possible the cell concentration of each component of the culture. It is often necessary to use very heavy methods, specially if the different components of the population belong to the same species of microorganism. This paper is about a new type of reactor which is specificaly engineered to solve this problem. In this reactor the two components of the microbial population are kept separated by a membrane which allows substrates and products to flow freely. This reactor is made of two tanks connected through a bundle of hollow fibers dipping in one of the tanks. The flood of the medium (and thus of the solutes) is obtained by a gas pressure applied alternatively in each tank. By this way, each microbial strain grows in a separate tank but in the same medium (as the other one). So, it is possible to know the cell concentration by one of the classical methods used for pure culture cell count. Firstly the mixing ability of the apparatus was checked: it was shown that the mixing rates of the medium were compatible with the rates of the biological reaction (cell division or budding) and thus the mixing capacity was not limiting for the cell growth. After that the interactions occuring in mixed cultures of lactic acid bacteria (Œnococcus œni) were studied. The types of interaction previously observed on agar plates were precised and this device allowed to quantify the inhibitory effect of a strain against the other one. It was also possible to measure the influence of such and such a variable as the ratio of the initial concentrations of the strains for example. At last a mathematical modelling to quantify the interactions was developped.

AUTEUR(S)
Claire ALBASI, Panagiotis TATARIDIS, Patricia TAILLANDIER, Pierre STREHAIANO

MOTS-CLÉS
interaction, culture mixte, réacteur à membrane, bactérie lactique, modélisation.

KEYWORDS
interaction, mixed cultures, membrane reactor, lactic acid bacteria, mathematical modelling.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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