Effets bactéricides des bactériocines produites par les bactéries lactiques - L2SV FBoher

UE SSV4U25T -2020

Effets bactéricides des bactériocines des bactéries lactiques sur Listeria Monocytogenes.

Franck BOHER. Année d’étude : LSV 2

Mots-clés : Listeria monocytogenes, bactéries lactiques, LAB, bactériocines, bactéricide, bactériostatique, Lactobacilli, sakacin, bioconservation

I – INTRODUCTION

A- Recadrage du sujet

Il existe pléthore d’articles et de publications concernant les bactéries lactiques (LAB) et leurs effets bactériostatiques et bactéricides multiples. Leur classification comme GRAS par la FDA, et les applications potentielles très larges des LAB, allant de la bio-préservation des aliments contre les pathogènes jusqu’au traitement de maladies infectieuses transmises par certaines souches de bactéries de plus en plus antibio-résistantes, expliquent cette profusion d’études sur une période assez longue et jusqu’à aujourd’hui encore avec le développement de technologies de gene-editing comme CRISPR (Börner et coll., 2019).

Les bactériocines, elles-mêmes, en tant que substance bactéricide sécrétées par les LAB, sont étudiées depuis plus de 30 ans (voir Klaenthammer 1986), tant leur mode d’action et leur activité ciblée sur des Bacilli de type Listera Monocytogenes a longtemps échappé à la compréhension des biologistes.

Il est donc intéressant de retracer la genèse multidisciplinaire des connaissances actuelles sur les effets bactéricides des bactériocines, avec comme fil rouge, le mode d’action spécifique des bactériocines des classe 1a (« nisin-like ») et  2a (pediocin-like) sur la bactérie pathogène L.Monocytogenes.

Je ne traiterai donc pas ici des effets essentiellement bactériostatiques associés à l’ensemble de l’ordre des Lactobacilliales : liés à l’impact pH de la sécrétion d’acide lactique et d’autres acides organiques, ou à la production par la bactérie de peroxyde d’hydrogène, de diacètyle, de reutérine ou de tout autre composé qui ne soit pas part à la famille des bactériocines (les phages par exemple).

B – Proximité phylogénétique- Eléments d’analyse phénétique

Dans la plupart des travaux sur le sujet, il est dit que les bactériocines en général sont efficaces sur des bactéries phylogénétiquement proches de leur espèce productrice. LAB et L.Moncytogenes font toutes 2 parties du Phylum non monophylétique des Firmicutes, classe III des Bacilli. Ordre 1 (bacilliales) pour les listeriaceae et Ordre 3 (Lactobaciliales) pour les LAB. Cette phylogénie, assez ancienne, renvoie à certaines caracteristiques génotypiques et phénotypiques communes présentées ci-dessous. Il faut néanmoins noter que l’analyse du génome a montré que firmicutes, bacilli et lactobacillilaes ne sont pas monophylétiques.

Le phylum des firmicutes fournit assez peu de spécificités communes entre Lactobacilliales et Listeriaceae qui soient en mesure d’expliquer l’activité des LAB sur L.Monocytogenes. Les lactobacilliales constituent un ordre composite, non monophylétique, souvent remanié, comme c’est le cas pour une bonne partie des phyla procaryotes.

 On s’attend donc à ce que la comparaison de quelques caractères taxonomiques des LAB et de L.Monocytogenes ne livre pas d’explication intégrale mais plutôt des pistes à approfondir. Les points les plus discriminants sont mentionnés en gras au bas du tableau ci-dessous.

Figure 1 : Comparaison de caractères généraux des LAB et de L.Monocytogenes

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