THESE Maryse Bonnin Jusserand - Université de Bourgogne

RESUME
Résumé
Les amines biogènes sont des composés allergènes, notamment rencontrés dans les
produits fermentés tel que le vin. Les bactéries lactiques du vin, dont Oenococcus oeni, le
principal acteur de la fermentation malolactique, sont capables de produire ces molécules, à
partir de précurseurs azotés. Afin de réduire la teneur en amines biogènes, il est nécessaire de
comprendre le rôle de cette production, chez les souches impliquées dans la synthèse de ces
métabolites. Le projet européen BiamFood FP7 (n°211441) a été mis en place pour répondre à
cette problématique.
Au cours de mon travail de thèse, des outils moléculaires ont été développés afin de
muter de manière ciblée les gènes de O. oeni et d’exprimer des gènes d’intérêt. Ainsi, les
clusters hdc de Lactobacillus hilgardii et odc de O. oeni, responsables respectivement de la
synthèse de l’histamine et de la putrescine, ont été clonés dans le vecteur pGID052 et
transférés dans la souche de laboratoire O. oeni ATCC BAA-1163, déficiente pour la
production d’amines biogènes. Cette stratégie n’ayant pas donnée lieu à la production d’amine
biogène, mon travail de recherche s’est orienté vers la caractérisation biochimique de
l’ornithine décarboxylase de O. oeni. L’ornithine décarboxylase de O. oeni BR14/97 a été surproduite
chez E. coli via le système pET. Après purification de l’enzyme, le pH optimal et la
température optimale de fonctionnement, 5,5 et 35°C respectivement, ont été caractérisés. Les
constantes cinétiques Km = 1 mM et Vmax = 0,57 U. mg -1 ont également été déterminées en
mesurant la putrescine produite par HPLC (Gomez-Alonso et al, 2007). De plus, l’ODC de O.
oeni BR14/97 est spécifique de la L-ornithine et ne peut pas dégrader la L-lysine en
cadavérine, ce qui implique la présence d’une voie métabolique propre à la production de
cadavérine chez cette souche. Dans un second axe du projet, l’influence de la source azotée et
notamment des peptides versus acides aminés libres, a été étudiée chez une souche de
Lactobacillus plantarum, isolée du vin et productrice de tyramine. Les peptides contenant de
la tyrosine, sont utilisés par cette souche pour former de la tyramine. La production augmente
en phase stationnaire de croissance, et est corrélée à l’expression du transporteur tyrP.
L’analyse de la tyrosine présente dans le milieu de culture montre que ces peptides seraient
dégradés dans le milieu extracellulaire chez L. plantarum.
Mots clés : amines biogènes, vin, bactéries lactiques, Oenococcus oeni, expression
hétérologue, vecteurs suicides, peptides.
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