Soutenance mémoire
Effect of catechins on the growth of oxygen-sensitive probiotic bacteria
Transition contextuelle
Dans le chapitre précédent, les tests de croissance par spectroscopie automatisée ont montré une stimulation de la croissance en présence d’oxygène de la souche L. helveticus R0052 lorsque le milieu MRS était enrichi avec de l’extrait de thé vert (ETV). Cette stimulation pourrait être causée, en partie, par la diminution du potentiel d’oxydoréduction du milieu de culture par ajout d’ETV à différentes concentrations. L’ETV a donc eu un impact direct sur le milieu utilisé pour la croissance des bactéries. Les résultats d’analyses FTIR ont suggéré que l’ETV agirait aussi directement sur les cellules bactériennes en ayant un effet sur leurs lipides. Pour mieux comprendre les mécanismes d’action de l’ETV permettant une stimulation de la croissance de cette souche en présence d’oxygène, l’objectif de cette étude est d’étudier les effets de l’exposition des cellules bactériennes à l’oxygène et à différentes concentrations d’ETV sur leurs lipides et de mettre en évidence le ou les mécanismes de résistance à l’oxygène induits par l’ajout d’ETV.
Ce chapitre a fait l’objet d’un article intitulé: «Lipid modification in Lactobacillus helveticus cells in response to oxygen and green tea extract exposure».
Les auteurs sont: Hélène Gaudreau (candidate au doctorat: conception, planification, exécution des travaux pratiques, interprétation des résultats et rédaction de l’article scientifique), Dr. Claude P. Champagne et Dr. Gabriel E. Remondetto (co-directeurs: contribution à la planification des travaux de recherche, à la discussion des résultats et à la révision de l’article), Dr. Pedro A. Alvarez et Dr. Ahmed Gomaa (discussion des résultats d’analyse FTIR et révision de l’article) et Dr. Muriel Subirade (directrice: contribution à la planification des travaux de recherche, à la discussion des résultats et à la révision de l’article).
Résumé
L’exposition à l’oxygène durant la croissance et l’entreposage de bactéries probiotiques sensibles à ce composé peut causer une diminution de leur viabilité. Toutefois, une étude récente réalisée dans nos laboratoires a montré qu’une souche probiotique sensible à l’oxygène, Lactobacillus helveticus R0052, a eu une croissance équivalente en conditions aérobiques et anaérobiques lorsque le milieu de culture était enrichi de 250 ou 500 µg/mL d’extrait de thé vert (ETV). Dans le présent travail, l’impact de la concentration d’ETV (de 0 à 2000 µg/mL) et de l’exposition à l’oxygène sur les populations de la souche L. helveticus R0052 et sur les lipides cellulaires a été évalué par comptes viables, spectroscopie infrarouge et chromatographie en phase gazeuse. Les résultats obtenus ont montré que l’enrichissement du milieu de culture avec 500 µg/mL d’ETV a légèrement stimulé la croissance de la souche en conditions anaérobies et n’a pas eu d’effet significatif sur les lipides bactériens. Toutefois, à une concentration d’ETV de 2000 µg/mL, une augmentation significative des populations bactériennes obtenues à la fin des fermentations en présence d’oxygène est survenue ainsi qu’une augmentation de l’ordre des lipides bactériens et un changement significatif de leur composition en acides gras.
Ces résultats suggèrent une interaction entre les catéchines de l’ETV et les lipides des cellules ainsi qu’une adaptation des cellules bactériennes à la présence de 2000 µg/mL d’ETV dans le milieu de culture par une modification de leurs lipides. Ces phénomènes auraient limité les effets de l’oxygène dissous sur les bactéries et ainsi stimulé la croissance de la souche en conditions aérobies. À notre connaissance, ce travail est le premier à établir un lien entre les effets d’un ETV sur les lipides d’une souche bactérienne sensible à l’oxygène et une stimulation de la croissance de cette souche en présence d’oxygène.
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Table des matières
Introduction
CHAPITRE 1 :Revue de littérature.
1.1. Microbiote gastrointestinal
1.2 Microorganismes probiotiques
1.3 Stress oxydatif
1.4 Moyens potentiels de protection des bactéries probiotiques contre les effets de l’oxygène
CHAPITRE 2 : Problématique, hypothèses et objectifs
Problématique
Hypothèses
Objectifs
CHAPITRE 3:Effect of catechins on the growth of oxygen-sensitive probiotic bacteria
Transition contextuelle
3.1 Résumé
3.2 Abstract
3.3 Introduction
3.4 Materials and Methods
3.4.1 Chemicals
3.4.2 Microorganisms and culture conditions
3.4.3 Preparation of antioxidant solutions
3.4.4 Protocols:
3.5 Results
3.5.1 Effect of MRS supplementation on growth of probiotic bacteria
3.5.2 Effect of addition of GTE, EGCG, (+) CH and ascorbic acid on the medium oxido-reduction potential
3.5.3 FTIR analysis
3.6 Discussion.
3.7 Conclusion
CHAPITRE 4: Lipid modification in Lactobacillus helveticus cells in response to oxygen and green tea extract exposure
Transition contextuelle
4.1 Résumé
4.2 Abstract
4.3 Introduction
4.4 Materials and Methods
4.4.1 Microorganism and culture conditions
4.4.2 Preparation of green tea extract solutions
4.4.3 Effects of aeration conditions and GTE concentration in the culture medium on biomass production by L. helveticus R0052 cells and on cell lipids
4.4.4 Effect of a short time exposure of L. helveticus R0052 cells to GTE
4.4.5 Analyses
4.5 Results and Discussion
4.5.1 Effects of aeration conditions and GTE concentration in the culture medium on biomass production.
4.5.2 Effects of aeration conditions and GTE concentration in the culture medium on the conformational order and structure of bacterial lipids.
4.5.3 Influence of aeration conditions and of GTE concentration in growth medium on fatty acid composition of L. helveticus R0052 cells.
4.5.4 Effect of a short exposure of L. helveticus R0052 cells to GTE
4.6 Conclusion.
CHAPITRE 5: Microencapsulation of Lactobacillus helveticus cells and green tea extract in whey protein-coated pectin microparticles
Transition contextuelle
5.1 Résumé
5.2 Abstract
5.3 Introduction
5.4 Materials and Methods
5.4.1 Materials
5.4.2 Bacterial strain, culture conditions and preparation of cell concentrates
5.4.3 Preparation of green tea extract solutions
5.4.4 Preparation of pectin solutions
5.4.5 Microencapsulation and coating procedures
5.4.6 Analyses
5.5 Results and discussion
5.5.1 Effects of an incubation period of GTE in pectin solutions
5.5.2 Microencapsulation of Lactobacillus helveticus cells with GTE
5.6 Conclusion
CHAPITRE 6 :Conclusion générale et perspectives
Bibliographie
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