WO2009098411A2 - Utilisation de l. casei ssp. paracasei comme antifongique - Google Patents

Utilisation de l. casei ssp. paracasei comme antifongique Download PDF

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    • C12R2001/245—Lactobacillus casei

Definitions

  • the present invention relates to the use of Lactobacillus casei for protecting a dairy product against mold growth.
  • microorganisms selected for the purpose of improving food preservation has been known for millennia.
  • These microorganisms include lactic acid bacteria, which are widely used for the preservation of dairy products, meat products, or products of plant origin, intended for human or animal consumption.
  • the improvement of lactic acid bacteria's food preservation relies largely on their ability to produce, during fermentation, lactic acid and other organic acids, which inhibit the growth of undesirable microorganisms (bacteria and bacteria). molds) by lowering the pH of the medium, making it unfavorable to the growth of these microorganisms, and / or having a direct toxic effect on them.
  • certain lactic acid bacteria produce anti-fungal and / or anti-bacterial substances, such as hydrogen peroxide, diacetyl, or nisin.
  • Application EP 0221499 describes antifungal properties of Lactobacillus casel ssp. rhamnosus NRRL-B-15972. When grown on agar medium supplemented with cucumber juice, it is able to completely inhibit the growth of Chaetomium olivacium, and partially that of Aspergillus terreus and Verticillium sp. On the other hand, under these conditions, it has no effect on the growth of Penicillium oxalicum; an inhibitory effect on this microorganism is however observed with cultures of this bacterium on cucumber juice, at a pH of the order of 3.7.
  • Application EP 0576780 describes the antifungal effects of Lactobacillus casei ssp. rhamnosus LC-705. Cultures of this bacterium, obtained on a whey medium, supplemented with casein hydrolyzate and extract of yeast, can inhibit the growth of Penicillium, Cladosporium, Fusarium, and Candida.
  • PCT Application WO 97/36603 describes the antifungal effects of Lactobacillus casei ssp. case N94 / 49432. Cultures of this bacterium, obtained on a synthetic medium supplemented with yeast extract, have antifungal effect on Alternaria r Chaetomtum, Cladosporium ,. Colletotrichum, Cunninghamella, Dothiorella, Geotrichum, Phoma r and Phomopsis.
  • Application EP 1308506 describes the antifungal and antibacterial effects of a combination of Propionibacterium jensenii with certain strains of Lactobacillus casei ssp. paracasei.
  • bacteria of the species Lactobacillus casei ssp. paracasei possessed antifungal activity, especially on molds of the genus Penicillium ,. when used alone, that is to say without being associated with other antifungal bacteria, and in particular with Propionibacterium jensenii.
  • the present invention relates to the use of a bacterium of the species L. casei ssp. paracasei to impart antifungal properties to a fermented dairy product.
  • the subject of the present invention is a method for inhibiting the development of a mold of the Ascomycetes class, and in particular of the genus Penicillium, in a fermented dairy product, characterized in that it comprises the fermentation of a substrate milk in the presence of a bacterium of the species L. casei ssp. paracasei for a time sufficient for the appearance in the substrate of antifungal activity.
  • This antifungal activity has the effect of inhibiting the development of said mold in case of contamination of said product by the latter after fermentation.
  • the amount of said bacterium of the species L. casei ssp. paracasei used for inoculating the dairy substrate for said fermentation is at least 10 6 , preferably at least 10 7 , and advantageously between 10 7 and 10 8 cfu per gram of dairy substrate.
  • the fermentation of said dairy substrate is carried out for at least 5 hours, preferably for at least 15 hours, and most preferably for 24 to 48 hours.
  • the seeding will be carried out at a rate of at least 10 7 cfu per gram of dairy substrate.
  • the process according to the invention comprises, if necessary adjusting the pH of the fermented substrate to a value greater than 4, preferably between 4 and 6.5.
  • said bacterium of the species L. casei ssp. paracasei is a bacterium of the strain CNCM I-1518. This strain is described in particular in the Application EP0794707; it was deposited, according to the provisions of the Budapest Treaty, on December 30, 1994, with the CNCM (National Collection of Cultures of Microorganisms), 25 rue du Dondel Roux, in Paris.
  • EXAMPLE 1 EVIDENCE OF THE ANTIFUNGAL ACTIVITY OF FERMENTED DAIRY PRODUCTS IN THE PRESENCE OF L. CASEI SSP. P- Z LRACASET.
  • thermophilus and L. bulgaricus were inoculated with 6 fungal species at a rate of 10 2 spores: Mucor circinelloides (2 strains tested); Mucor plumbeus; Penicillium expansum; Penicillium Roquefort! ; Penicillium brevicompactum.
  • the products are then incubated at 10 0 C and examined every 7 days for the appearance of fungal growth thalli.
  • the antifungal activity of the strain CNCM 1-1518 was evaluated by a technique derived from that of antibiograms. It consists in agarating the product to be tested (80% product + 20% agar solution at 15g / l) and pouring the mixture into a petri dish. On the solidified medium, three sterile paper discs are deposited on which 100 spores of the mold to be tested (P. expansum, LMSA 00 083) are deposited.
  • the petri dishes are incubated at 25 ° C. and at 10 ° C.
  • the diameter of the fungal thallus is measured regularly.
  • the products that have been tested are: Actimel®; milk mix of Actimel® with S. thermophilus and L. bulgaricus r without the strain CNCM 1-1518; milk mix of Actimel® without S. thermophilus and L. bulgaricus, fermented for 24 hours in the presence of the strain CNCM 1-1518.
  • EXAMPLE 2 KINETIC OF APPEARANCE OF THE ANTIFUNGAL ACTIVITY DURING FERMENTATION BY L. CASEI SSP.PARACASEI.
  • Antifungal activity tests were carried out on a mixture (Mix) consisting of skim milk, supplemented with 2% glucose and 6% milk proteins (conventional skim milk protein), inoculated with 10 7 cfu / ml of the milk. strain CNCM 1-1518 in freeze-dried form. Mixture samples were taken before and after inoculation with CNCM 1-1518, and after 15h, 24h, 48h, and 72h fermentation. Prior to the antifungal activity tests, the samples taken and frozen were irradiated at 10 kG in order to block the development of bacteria in order to avoid their development and metabolism during the test. The samples to be tested are thawed beforehand and the pH of the samples has been adjusted to 6.2 (pH of the starting mixture). The tests were carried out as described in Example 1 above.
  • Antifungal activity tests were performed under the same conditions as in Example 2 above, but without adjusting the pH prior to testing.
  • a synthetic medium of following composition: peptone lOgr / L; meat extract lOgr / L; yeast extract 5gr / L; Bipotassium phosphate 2gr / L; Ammonium citrate 2gr / L; Magnesium sulphate O, lgr / L; Manganese sulphate 0.05 gr / L; Glucose 20gr / L; Tween 80: 1ml; qsp 1 permuted water.

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Abstract

L'invention est relative à l'utilisation de L. casei ssp. paracasei pour conférer des propriétés antifongiques à un produit laitier fermenté, et notamment pour inhiber la croissances de moisissures de la classe des Ascomycètes dans ledit produit.

Description

Utilisation de L. case± ssp. paracase± comme antifongique .
La présente invention est relative à l'utilisation de Lactobacillus casei pour protéger un produit laitier contre le développement des moisissures.
L'utilisation de microorganismes sélectionnés dans le but d'améliorer la conservation des aliments est connue depuis des millénaires. Parmi ces microorganismes, on citera les bactéries lactiques, qui sont largement utilisées pour la conservation de produits laitiers, de produits carnés, ou de produits d'origine végétale, destinés à l'alimentation humaine ou animale. L'amélioration de la conservation des aliments par les bactéries lactiques repose en grande partie sur leur capacité à produire, au cours de la fermentation, de l'acide lactique et d'autres acides organiques, qui inhibent la croissance des microorganismes indésirables (bactéries et moisissures) en abaissant le pH du milieu, le rendant défavorable à la croissance de ces microorganismes, et/ou qui ont un effet toxique direct sur ceux-ci. Outre ces acides organiques, certaines bactéries lactiques produisent des substances anti-fongiques et/ou anti-bactériennes, telles que le peroxyde d'hydrogène, le diacétyle, ou la nisine.
La Demande EP 0221499 décrit des propriétés antifongiques de Lactobacillus casel ssp. rhamnosus NRRL-B- 15972. Lorsque cette bactérie est cultivée sur milieu d' agar additionné de jus de concombre, elle est capable d'inhiber totalement la croissance de Chaetomium olivacium, et partiellement celle d' Aspergillus terreus et de Verticillium sp. En revanche, dans ces conditions, elle n'a aucun effet sur la croissance de Pénicillium oxalicum ; un effet inhibiteur sur ce microorganisme est toutefois observé avec des cultures de cette bactérie sur jus de concombre, à un pH de l'ordre de 3,7.
La Demande EP 0576780 décrit les effets antifongiques de Lactobacillus casei ssp. rhamnosus LC-705. Des cultures de cette bactérie, obtenues sur un milieu à base de lactosérum, additionné d'hydrolysat de caséine et d'extrait de levure, peuvent inhiber la croissance de Pénicillium, Cladosporium, Fusarium, et Candida.
La Demande PCT WO 97/36603 décrit les effets antifongiques de Lactobacillus casei ssp. casei N94/49432. Des cultures de cette bactérie, obtenues sur un milieu synthétique additionné d'extrait de levure, ont un effet antifongique sur Alternaria r Chaetomtum, Cladosporium,. Colletotrichum, Cunninghamella , Dothiorella, Geotrichum, Phoma r et Phomopsis.
La Demande EP 1308506 décrit les effets antifongiques et antibactériens d'une combinaison de Propionibacterium jensenii avec certaines souches de Lactobacillus casei ssp. paracasei .
Les Inventeurs ont maintenant constaté que des bactéries de l'espèce Lactobacillus casei ssp. paracasei possédaient une activité antifongique, notamment sur les moisissures du genre Pénicillium,. lorsqu'elles étaient utilisées isolément, c'est-à-dire sans être associées à d'autres bactéries antifongiques, et notamment avec Propionibacterium jensenii .
Cette activité antifongique présente les caractéristiques suivantes :
Elle ne se développe pas lorsque L. casei est cultivé sur milieu synthétique, mais apparaît lorsque L. casei est cultivé sur du lait, ou un milieu à base de lait, à partir de 5 heures de culture. Elle devient maximale après 24 à 48h de fermentation.
Elle est sensible au pH. Elle disparait en dessous de pH 4 , mais ré-apparaît toutefois si le pH est remonté au dessus de 4.
Elle est également sensible à la chaleur. Elle disparait après un traitement thermique de 1 minute à 600C.
Elle n'est d'autre part pas liée à la production d'acides organiques tels que les acides sorbique, propionique ou benzoïque (qui sont connus pour leur activité antifongique), ni à celle de peroxyde d'hydrogène, ces substances n'étant pas détectables dans les cultures de L. casei ssp. paracasei dotées de propriétés anti-fongiques. La présente invention a pour objet l'utilisation d'une bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei pour conférer des propriétés antifongiques à un produit laitier fermenté .
En particulier, la présente invention a pour objet un procédé pour inhiber le développement d'une moisissure de la classe des Ascomycètes, et notamment du genre Pénicillium, dans un produit laitier fermenté, caractérisé en ce qu'il comprend la fermentation d'un substrat laitier en présence d'une bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei pendant un temps suffisant pour l'apparition dans le substrat d'une activité antifongique. Cette activité antifongique a pour effet d' inhiber le développement de ladite moisissure en cas de contamination dudit produit par celle-ci postérieurement à la fermentation.
Avantageusement, la quantité de ladite bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei utilisée pour ensemencer le substrat laitier pour ladite fermentation est d' au moins 106, de préférence au moins 107, et avantageusement comprise entre 107 et 108 u.f.c. par gramme de substrat laitier.
Selon un mode de mise en œuvre préféré du procédé conforme à l'invention, la fermentation dudit substrat laitier est effectuée pendant au moins 5 heures, de préférence pendant au moins 15 heures, et de manière tout à fait préférée pendant 24 à 48 heures. Pour obtenir une activité antifongique en utilisant des temps de fermentation courts, il est préférable d'utiliser une quantité relativement importante de L. casei ssp. paracasei ; par exemple, pour observer une activité antifongique après 5 heures de fermentation du substrat laitier, l'ensemencement sera effectué à raison d'au moins 107 u.f.c. par gramme de substrat laitier.
Selon un autre mode de mise en œuvre préféré du procédé conforme à l'invention, il comprend, si nécessaire l'ajustement du pH du substrat fermenté à une valeur supérieure à 4, de préférence comprise entre 4 et 6,5.
Avantageusement ladite bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei est une bactérie de la souche CNCM I- 1518. Cette souche est décrite notamment dans la Demande EP0794707 ; elle a été déposée, selon les dispositions du Traité de Budapest, le 30 décembre 1994, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes) , 25 rue du Docteur Roux, à Paris.
La présente invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exemples illustrant l'activité antifongique d'une souche de L. casei ssp. paracaseï.
EXEMPLE 1 : MISE EN EVIDENCE DE L'ACTIVITE ANTIFONGIQUE DE PRODUITS LAITIERS FERMENTES EN PRESENCE DE L. CASEI SSP. P-ZLRACASET.
Un produit laitier fermenté contenant L. casei ssp. paracasei (Actimel®, contenant la souche CNCM 1-1518 associée à S. thermophilus et L. bulgaricus) , et un produit laitier fermenté contenant 5. thermophilus et L. bulgaricus (Témoin) ont été inoculés avec 6 espèces fongiques à raison de 102 spores: Mucor circinelloides (2 souches testées) ; Mucor plumbeus ; Pénicillium expansum ; Pénicillium roquefort! ; Pénicillium brevicompactum.
Ces espèces sont représentatives des contaminations habituellement rencontrées sur les produits laitiers frais.
Les produits sont ensuite incubés à 100C et examinés tous les 7 jours pour l'apparition de thalles de croissance fongique.
On observe un développement important des espèces de Mucor sur les deux produits, dès 14 jours dans le cas d'Actimel®, et dès 7 jours dans le cas du produit témoin. En revanche, on observe une croissance extrêmement faible (agrégats) ou une absence de croissance visible de Pénicillium sur Actimel®, après 40 jours d'incubation, alors que l'on observe un envahissement de la surface du produit Témoin en seulement 14 jours.
Dans une seconde série d'expérimentations, l'activité antifongique de la souche CNCM 1-1518 a été évaluée par une technique dérivée de celle des antibiogrammes. Elle consiste à géloser le produit à tester (80% de produit + 20% de solution d' agar à 15g/l) et à couler le mélange en boite de Pétri. Sur le milieu solidifié, on dépose 3 disques en papier stériles sur lesquels sont déposées 100 spores de la moisissure à tester (P. expansum. LMSA 00 083)
Les boites de Pétri sont incubées à 25°C et à 100C. Le diamètre du thalle fongique est mesuré régulièrement.
Les produits qui ont été testés sont les suivants : Actimel® ; mix laitier d'Actimel® avec S. thermophilus et L. bulgaricusr sans la souche CNCM 1-1518 ; mix laitier d'Actimel® sans S. thermophilus et L. bulgaricus, fermenté pendant 24 heures en présence de la souche CNCM 1-1518.
Les résultats de deux essais pour chacune des conditions testées sont illustrés dans le Tableau I ci- dessous .
TABLEAU I
Figure imgf000006_0001
Les deux produits contenant la souche CNCM 1-1518 (Actimel® ; et le mix laitier d'Actimel® fermenté 24h avec L. casei en l'absence de S. thermophilus et L. bulgaricus présentent une activité antifongique, contrairement au produit qui ne la contient pas (mix laitier d'Actimel® sans L. casei) . EXEMPLE 2 : CINETIQUE D'APPARITION DE L'ACTIVITE ANTIFONGIQUE AU COURS DE LA FERMENTATION PAR L. CASEI SSP. PARACASEI.
Des tests d'activité antifongique ont été effectués sur un mélange (Mix) constitué de lait écrémé, additionné de 2% de glucose et de 6% de protéines laitières (Protéines de lait écrémé classiques) , ensemencé avec 107cfu/ml de la souche CNCM 1-1518 sous forme lyophilisée. Des échantillons de mélange ont été prélevés avant et après inoculation par CNCM 1-1518, puis après 15h, 24h, 48h, et 72h de fermentation. Préalablement aux tests d'activité antifongique, les échantillons prélevés et congelés ont été irradiés à 10 kG afin de bloquer le développement des bactéries ceci afin d'éviter leur développement et métabolisme au cours du test. Les échantillons à tester sont préalablement décongelés et le pH des échantillons a été ajusté à 6,2 (pH du mélange de départ) . Les tests ont été effectués comme décrit à l'Exemple 1 ci-dessus.
Les résultats de ces tests (mesure du diamètre du thalle) sont illustrés par le Tableau II ci-dessous. Les mentions « Thalle sur disque » et « Agrégats », se réfèrent à des traces de croissance fongique, observées uniquement sur le disque .
TABLEAU II Test 7 jours à 25 5C
Mix + L casei
Mix non ensemencé
To T15h T24h T48h T72h
36,8mm ± 10,2 22 5mm ± 3, 1 19,3mm ± 2,7 Agrégats Agrégats Agrégats
Test 19 ours à 10°C
Figure imgf000007_0001
Ces essais montrent l'apparition précoce de l'activité antifongique, qui semble parfois faiblement présente dès l'inoculation mais n'apparaît nettement qu'à partir de 15h de fermentation et devient maximale entre 24h et 48h. Cette activité est toujours présente après 48h et même 72h sous réserve que le pH soit supérieur à 4. EXEMPLE 3 : SENSIBILITE DE L'ACTIVITE ANTIFONGIQUE AU pH
Des tests d'activité antifongique ont été effectués dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 2 ci-dessus, mais sans ajustement du pH préalablement aux tests.
Les résultats sont illustrés par le Tableau III ci- dessous .
TABLEAU III
Figure imgf000007_0002
Ces résultats montrent que le pouvoir antifongique est altéré lorsque le pH est inférieur à 4.
Cette altération semble toutefois réversible, le pouvoir antifongique étant restauré si le pH est ramené à une valeur supérieure à 4.
EXEMPLE 4 : INFLUENCE DU MILIEU DE FERMENTATION SUR L'ACTIVITE ANTI-FONGIQUE .
Afin de déterminer si l'activité antifongique était liée au milieu de culture, des essais ont été effectués en utilisant comme milieu de culture d'une part le mélange laitier décrit à l'exemple 2, et d'autre part un milieu synthétique, de composition suivante :peptone lOgr/L ; extrait de viande lOgr/L ; extrait de levure 5gr/L ; Phosphate bipotassique 2gr/L ; Citrate d'ammonium 2gr/L ; Sulfate de magnésium O,lgr/L ; Sulfate de manganèse 0,05 gr/L ; Glucose 20gr/L ; Tween 80 :1ml ; qsp 1 L eau permutée. Ces milieux ont été ensemencés avec 107 cfu/ml de la souche CNCM 1-1518 sous forme lyophilisée. Après 24 et 48 heures de culture, l'activité antifongique a été testée, comme décrit à l'Exemple 2, pendant 7 jours à 25°C et 20 jours à 100C.
Lorsque la culture est effectuée sur le mélange laitier, on observe une inhibition complète de la croissance fongique quelque soit la température du test. En revanche, aucune inhibition n'est observée lorsque la culture est effectuée sur le milieu synthétique, ceci pour une population bactérienne équivalente.

Claims

REVENDICATIONS
1) Utilisation d'une bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei pour conférer des propriétés antifongiques à un produit laitier fermenté.
2) Procédé pour inhiber le développement d'une moisissure de la classe des Ascomycètes dans un produit laitier fermenté, caractérisé en ce qu'il comprend la fermentation d'un substrat laitier en présence d'une bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei pendant un temps suffisant pour l'apparition dans le substrat d'une activité antifongique.
3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité de ladite bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei utilisée pour ensemencer le substrat laitier pour ladite fermentation est d'au moins 106 u.f.c. par gramme de substrat laitier.
4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la quantité de ladite bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei utilisée pour ensemencer le substrat laitier pour ladite fermentation est d'au moins 107 u.f.c. par gramme de substrat laitier.
5) Procédé selon une quelconque des revendications 2 a 4, caractérisé en ce que la fermentation dudit substrat laitier est effectuée pendant au moins 5 heures.
6) Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend, si nécessaire, l'ajustement du pH du substrat fermenté à une valeur supérieure à 4.
7) Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ladite bactérie de l'espèce L. casei ssp. paracasei est une bactérie de la souche CNCM I- 1518.
8) Procédé selon une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que ladite moisissure de la classe des Ascomycètes appartient au genre Pénicillium.
PCT/FR2008/001679 2007-12-04 2008-12-03 Utilisation de l. casei ssp. paracasei comme antifongique Ceased WO2009098411A2 (fr)

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