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Production d'ingrédients laitiers fonctionnalisés par des microorganismes producteurs de composés antifongiques / Production of dairy-based ingredients through microorganisms producing antifungal compoundsGarnier, Lucille 02 October 2017 (has links)
Dans les produits laitiers, les cultures bioprotectrices et leurs métabolites représentent une alternative d’intérêt aux conservateurs chimiques pour lutter contre les contaminations fongiques. L’objectif de cette thèse était de développer des ingrédients antifongiques, issus de la fermentation d’un substrat laitier par différents microorganismes, bactéries ou champignons, utilisables dans des produits laitiers variés. Pour ce faire, nous avons dans un premier temps caractérisé la diversité des contaminants fongiques des produits laitiers et de leur environnement afin de sélectionner les cibles fongiques les plus pertinentes pour le reste de notre étude. Ensuite, nous avons criblé, in vitro, l’activité antifongique de fermentats issus de la fermentation de 2 substrats laitiers par 698 souches de bactéries lactiques, propioniques et de champignons grâce à une nouvelle méthode de criblage haut-débit, dans une matrice mimant le fromage. Après optimisation des conditions de fermentation pour améliorer l’activité antifongique de ces fermentats, les plus actifs ont été testés à l’échelle du laboratoire sur des fromages blancs et des fromages à pâte pressée à croûte morgée (PPCM) avant d’être testés à l’échelle pilote dans des crèmes fraiches et des fromages à PPCM. Cette étape nous a permis (i) de valider l’activité antifongique des fermentats en produits réels en mettant en place des challengetests et des tests d’usage et (ii) d’évaluer leur impact sur les qualités organoleptiques des produits grâce à des analyses sensorielles. Les molécules impliquées dans l’activité antifongique ont ensuite été identifiées grâce à différentes méthodes (chromatographie en phase gazeuse ou liquide couplée ou non à la spectrométrie de masse) et l’impact de ces composés sur la croissance des cibles fongiques a été évalué. Le criblage in vitro a permis la sélection de 3 ingrédients antifongiques qui se sont tous révélés actifs in situ. Les tests de durabilité ont révélé que le fermentat issu de Lactobacillus rhamnosus CIRM-BIA 1952 avait une activité prometteuse dans les crèmes fraiches. Pour le fromage à PPCM, le fermentat issu de Propionibacterium jensenii CIRM-BIA 1774, qui retarde jusqu’à 16 jours la croissance de Mucor racemosus et Penicillium commune pourrait être utilisé à la place de la natamycine. La caractérisation des composés antifongiques dans les fermentats a mis en évidence certains acides organiques, des acides gras, des composés volatils et un peptide qui, ensemble, jouent très probablement un rôle dans l’activité antifongique de ces fermentats. Nous avons enfin montré l’effet fongistatique du fermentat le plus actif sur Rhodotorula mucilaginosa UBOCC-A-216004 et Mucor racemosus UBOCC-A-109155 ainsi que son impact sur la physiologie des spores de M. racemosus. L’ensemble de ces résultats devrait donc conduire au développement de nouveaux ingrédients laitiers antifongiques qui pourraient remplacer avantageusement les conservateurs dans les produits laitiers, ils apportent en outre des éléments d’information sur les molécules et les mécanismes mis en œuvre dans l’inhibition antifongique. / In dairy products, bioprotective cultures and their metabolites represent an interesting alternative to chemical preservatives. The aim of this PhD thesis was to develop antifungal dairy ingredients, derived from the fermentation of dairy substrates by different microorganisms, bacteria and fungi, which could be used in various dairy products. To do so, we first studied the diversity of spoilage fungi in a large variety of dairy products and their environment in order to select the most appropriate fungal targets. Then, we screened the in vitro antifungal activity of fermentates obtained from the fermentation of 2 dairy substrates by 698 lactic acid bacteria, propionibacteria and fungal strains using a novel high-throughput method in a cheese mimicking model. After optimizing fermentation conditions to enhance antifungal activity, the most active fermentates were tested at a lab scale in semi-hard and fresh cheese before evaluation at a pilot scale in semi-hard cheese and sour cream. This step allowed us (i) to validate the fermentate antifungal activities in real products using challenge- and durability-tests and (ii) to evaluate their impact on the products’ organoleptic properties using sensorial analysis. Antifungal molecules were then identified using different analytical methods (high performance liquid chromatography, gas chromatography coupled or not with mass spectrometry) and impact of these compounds on fungal growth was studied. The in vitro screening allowed selecting 3 antifungal ingredients that were also active in situ. Durability tests revealed that Lactobacillus rhamnosus CIRMBIA 1952 fermentate had a promising activity in sour cream. In semi-hard cheese, Propionibacterium jensenii CIRMBIA 1774 fermentate, which delayed Mucor racemosus and Penicillium commune growth for up to 16 days, could be used instead of natamycin. Antifungal compounds present in fermentates consisted of organic acids, free fatty acids, volatile compounds and peptides which altogether might play a role in the antifungal activity of these fermentates. Finally, the fungistatic effect of P. jensenii CIRM-BIA 1774 fermentate against R. mucilaginosa UBOCC-A-216004 and M. racemosus UBOC-A-109155 was demonstrated, as well as its impact on the physiology of M. racemosus spores. Together, these results should lead to the development of new antifungal dairy ingredients which could replace preservatives in dairy products. Finally, these results gave us new information concerning antifungal molecules and their action mechanisms.
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Etude des mécanismes d'action des huiles essentielles/minérales pédiculicides / Study of the mechanisms of action of essential/mineral oils pediculicidesCandy, Kerdalidec 05 July 2018 (has links)
L'émergence de la résistance des poux aux insecticides neurotoxiques ont favorisé le développement de nouveaux pédiculicides à action « mécanique » à base d’huile. Mais le mécanisme précis d’action de ces produits était mal connu. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux modes d’action de 5 huiles essentielles pédiculicides et d’une huile minérale, la diméticone également pédiculicide. Dans une première étape, j’ai évalué l’efficacité pédiculicide des huiles essentielles. Seule Eugenia caryophyllata s’est révélée très efficace, Litsea cubeba, a montré une efficacité relative. Dans une deuxième étape, j’ai évalué la résistance des poux à la noyade et à l’anoxie, mécanismes d’action revendiqués pour les produits huileux. Alors que les poux résistent jusque 24 h dans l’eau sans se noyer, ils se noient rapidement et meurent dans la diméticone, en moins de 30 min. Les poux meurent également par noyade lorsqu’ils sont immergés dans les composants biochimiques des huiles étudiées. Les poux résistent à l’anoxie jusque 14 h. Dans une troisième étape, l’activité neurotoxique des principaux composants des huiles a été évaluée sur la blatte, Periplaneta americana, seul modèle disponible pour ce travail. Selon la technique du patch-clamp, aucune activité électrophysiologique n’est décelée aux concentrations habituellement utilisées. Enfin, nous avons étudié le génotypage des poux utilisés. Les poux de Bobigny appartiennent à 3 clades : A, B et E. Le clade E est noté pour la première fois en région parisienne. Les agents pathogènes hébergés par ces poux ont été recherchés et nous notons pour la première fois la présence de Bartonella quintana dans les poux de corps de Bobigny / The emergence of resistance in Pediculus h. capitis, to chemical-based insecticides has result the development of "mechanical" oil-based pediculicides. Despite this interest, little is known on the precise mechanism of action of these products. In the current thesis, we have concentrated on the modes of action of 5 essential oils commonly used as pediculicides as well as one mineral oil, dimeticone. At the first step, the pediculicidal efficacy of essential oils was evaluated by in-vitro bioassay. Among oils examined, only E. caryophyllata has proved to be very effective followed by Litsea cubeba. In the second step, the resistance of head lice to drowning and anoxia was assessed. The lice were resistant up to 24 h in the water without drowning whereas they were quickly drown and died in the dimeticone, in less than 30 min. In addition, the lice were died by drowning during immersion in the pure biochemical components of essential oils. In the same way, the lice were resistant to anoxia up to 14 h in an enclosed box without oxygen. In the third step, the neurotoxic activity of the main components derived from mentioned essential oils were analyzed on the cockroach, Periplaneta americana as the sole model available. According to the patch-clamp technique, no electrophysiological activity was detected using habitual concentrations. Finally, the bacterial flora of mentioned specimens was studied using molecular analysis. Based on our results, Bartonella quintana was detected for the first time in the body lice collected in Bobigny. According to the genotyping results, the lice of Bobigny belong to three clades of A, B and E. The latter is newly reported in the current thesis
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