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Science et Technologie du Laitet de l’Oeuf UMR Science et Technologie Du Lait et de l’Œuf Structuration et mécanismes de déstructuration des matrices alimentaires :de la caractérisation structurale à la digestion Procédés de l’industrie laitière et fabrication fromagère : vers de systèmes durables Interactions bactériennes : matrice alimentaire et cellules de l’hôte Une approche pluridisciplinaire et multi-échelle, renforcée par deux installations d’envergure : La plateforme Lait Echelle pilote des procédés industriels Un Centre de Ressources Biologique dédié aux Bactéries d’Intérêt Alimentaire 8 0 0 m 2 c e c r e fit tr éi fi e éi I e OS SI 9 O 0 9 0 0 1 0 1 STLO possède des outils de microscopies : AFM (Microscopie à Force Atomique) et Confocal. 1 http://www6.rennes.inra.fr/stlo Science et Technologie du Laitet de l’Oeuf Différents modes de microscopie appliqués à l’observation des colonies bactériennes dans une matrice alimentaire 2 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF TRANSFORMATION DU LAIT Ajout de bactéries lactiques Lait écrémé Lait entier Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus Fermentation ECREMAGE FABRICATION DU FROMAGE Yaourts Ajout de bactéries lactiques et Fermentation d’autres micro-organismes lactique et coagulation caillé Crème Moulage, égouttage, salage Crème fraiche Affinage 3 Fromages Beurre 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF LES COLONIES BACTERIENNES DANS UN GEL LAITIER Contexte de l’étude : Les bactéries jouent un rôle dans l’affinage et la flaveur du fromage et se développent en colonies Problématique : toutes les molécules ne diffusent pas dans les colonies Observations en confocald’une colonie de Lactococcus lactis immobiliséedans un fromagemodèle Objectif : observer l’interface entre colonie de bactéries et la matrice solide et l’arrangement des bactéries dans les colonies. diffusion RITC-dextrande 155kDa diffusion RITC-lactoferrine dans Quels sont les outils et les méthodes développées à la fois dans la matrice et au sein la matrice mais pas dans la colonie de la colonie les mieux adaptés pour aborder cet objectif. 4 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF LE LAIT ET LE GEL LAITIER Application de traitements technologiques sur le lait 87% eau 4,9% lactose (traitement thermique, coagulation) 3,3 - 4,7% matière grasse 3,2 - 3,5% protéines Fabrication de produits laitiers divers (différentes microstructures) Globules gras (1 – 10 μm) Micelles de caséines (50 – 500 nm) Lait → composé de trois phases : gel laitier modèle non gras 1 – Phase lipidique sous forme globulaire 2 – Phase protéique dont 80% micelles de caséines et 20% protéines sériques 2-4nm) 3 - Phase aqueuse (eau, protéines solubles, lactose, minéraux, vitamines…) 5 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF BIBLIOGRAPHIE SUR GEL LAITIER avec ou sans bactéries SEM ,Cryo-SEM et Confocal utilisées à l’observation de microstructure de fromages Cryo-SEM CONFOCAL bactéries dans la microstructure de fromage Confocal (El-Bakry et al, J Food Eng 2014) microstructure pendant la coagulation du lait Cryo-Fixation HP et Cryosubstitution (Ramasubramanian & al. J Food Eng 2013) microstructure pendant la fabrication de fromage Cheddar Cryo-SEM n’altère pas la microstructure de l’échantillon (Ong & al. Food Science and Technology 2011) (a)gel; (b)caillé; Onget al.; 2011 microstructure de fromage SEM mode environnemental ESEM est une alternative (Noronha & al. Food Research International 2008) Bactéries Lactococcus Lactis sur Biofilm SEM conventionel (Habimana & al. Appl & Env. Microbiology 2009) Pas d’étude MET-MEB ciblées sur les colonies de bactéries dans les gels laitiers 6 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF STRATEGIE -1 Modèle d’étude : colonies de Lactococcus lactis (coque de diamètre 1 µm) dans un gel laitier modèle non gras Stratégie : observer des colonies de taille comparable avec celles dans le fromage , en intégrant les contraintes liées aux outils d’observation. La taille des colonies et leur distance est modulée par le niveau d’inoculation 107 colonies/cm3 106 colonies/cm3 Grosses colonies rondes petites colonies (Des centaines de (environ 50 bactéries) bactéries ) En MET En MEB PLATEFORME Mric-MET Rennes PLATEFORME GENOTOUL Toulouse 7 S. Jeanson & al Spatial Distribution of BacterialColonies in a Model Cheese, Applied and Environmental Microbiology, 2011 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF STRATEGIE -2 Technique de préparation du gel laitier Mélange chambre d’observation Couler le mélange prise du gel à l’étuve Avec lame de rasoir Démouler le gel Lait et avec cupules or de 1,5mm Retirer l’aclar Pour récupérer coupelle Diamètre et 200µm épaisseur présure En MET En MEB CRYO-FIXATION HP Cryo-MEB Conventionnel cryofracture topographie tomographie Cryo-MEB Environemental Cryocoupe 8 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF LES OUTILS MET SUR LA PLATEFORME Mric-MET Rennes FEI TecnaïG2 Sphera LaB6 200 kV JEOL JEM 1400 tungsten120 kV topographie tomographie 9 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF MODE de CRYO-FIXATION HP et CRYOSUBSTITUTION Cryo-fixation Haute-Pression (HP) Cryo-substitution LeicaEM PACT II LeicaEM AFS2 0,5mm 0,5mm Inclusion résine épon à basse temperature Coupes 90 nm 10 2016-C.Cauty ATELIER MET BIOGENOUEST ROSCOFF
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