Mahmoud

Co-métabolisme du citrate et du glucose par diverses souches de Lactococcus Lactis

M. Mahmoud, R. Robins et E. Gentil
Laboratoire d’Analyse Isotopique et Electrochimique de Métabolismes, CNRS UMR 6006,
Université de Nantes, BP 99208, 44322 Nantes

Le citrate et le glucose peuvent être simultanément fermentés en conditions anaérobiques par certaines bactéries lactiques telle que Lactococcus lactis subsp.lactis biovar diacetylactis. Ces deux substrats sont les précurseurs du pyruvate, qui peut, à son tour, être réduit en acide lactique comme produit principal, ou en diacétyle et acétoïne. Ces produits sont les composants principaux de la flaveur des produits laitiers fermentés frais (beurre, fromages, crème épaisse). Ces trois produits s’accumulent dans le milieu au cours de la fermentation jusqu’à ce que les substrats soient épuisés.
Une variation naturelle des teneurs en isotopes stables existe. Cette propriété peut être exploitée pour suivre les voies métaboliques. En effet, la mesure du rapport isotopique pour le carbone a été utilisée précédemment au laboratoire pour quantifier les flux métaboliques substrats-produits dans le métabolisme de Lactococcus lactis subsp.lactis biovar diacetylactis(1, 2). L’objectif de ce travail est d’utiliser ces techniques pour analyser le flux de carbone dans la bactérie. Le fractionnement isotopique mesuré permet de mettre en évidence les modifications potentielles des voies métaboliques en fonction des conditions de culture. L’effet de l’inactivation des gènes impliqués dans ces voies métaboliques a été également mis en évidence.
Pour mieux comprendre comment ces facteurs génétiques et environnementaux influent sur l’utilisation relative des substrats, une étude sur deux plans a été effectuée. Dans la première partie on a fait varier les concentrations en glucose et en citrate de façon systématique ainsi que le rapport entre elles. Dans la deuxième partie , un modèle de souche génétiquement manipulée dont les gènes codant les enzymes clés a-acetolactate décarboxylase et lactate déhydrogenase ont été successivement éliminés a été choisi3. Ces délétions engendrent de considérables changements du flux métabolique favorisant par exemple la formation de quantité non négligeable d’éthanol ou l’accroissement de la concentration en arômes.

1 S.Goupry, T. Groguennec, E. Gentil and R.J Robins, FEMS Microbiol. Letters, 2000,182,207 –211.
2 S.Goupry , E.Gentil, S. Akoka and R.J Robins, Appl. Microbiol.Biotechnol, 2003 (in press)
3 C Monnet, F. Aymes and G. Corrieu, Appl.Envir .Microbiol. 2000, 66, 5518-5520.

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