Impact of the dairy microbiota on the biopreservation of cheeses | Impact du microbiote laitier sur la biopréservation des fromages

英语. The dairy industry is a major sector of the agri-food industry, representing 20% of the total agri-food industries. Cheese, as the primary product of milk transformation, holds a significant position, particularly in France and Quebec. Increasing consumer demand for natural and healthy products, coupled with the need to extend the shelf life of cheeses, is driving industry professionals to adopt “Clean Label” practices and develop biopreservation techniques to preserve product quality while addressing health and naturalness concerns. Cheese ecosystems host a diverse microbial population that contributes to their typicity and offer an opportunity to discover potential candidates for biopreservation. The isolation of strains with antimicrobial activity from cheese has become increasingly interesting, especially for inhibiting spoilage and/or pathogenic microorganisms. In this project, two artisanal French cheeses and two Quebec cheeses were selected. The overall characterization of the microbiota in French cheeses was conducted using molecular methods to visualize their uniqueness and microbial diversity. Through systematic isolation of microorganisms from these cheeses, a total of 794 isolates comprising bacteria, yeasts, and molds were characterized for their antimicrobial activities on double-layer agar. Antifungal activity was tested against 3 undesirable yeasts and 4 molds, while antibacterial activity was experimented against 9 pathogenic or spoilage bacteria. Among these, 36 cheese isolates demonstrating inhibition capacity against various contaminants were identified through sequencing of 16S rRNA (bacteria) or ITS (yeasts). Among them, yeasts Metschnikowia pulcherrima LMA-2038 from “Carré du Vinage” and Trichosporon asahii LMA-810 from “Rose Blanche” exhibited both antifungal activity (against Yarrowia lipolytica, Rhodotorula mucilaginosa, Cladosporium cladosporioides, and Penicillium commune) and antibacterial activity (against Listeria innocua and Clostridium tyrobutyricum).Their potential as biopreservation agents was tested in model cheeses, significantly reducing the growth of the two contaminating yeasts, Y lipolytica and R. mucilaginosa. Characterization tests of potential biopreservation compounds were conducted to better understand the nature of the molecules involved in these antagonistic activities. These findings confirm that cheeses are potential reservoirs of antimicrobial strains that could serve as biopreservation agents and contribute to the development of tools to meet "Clean Label" requirements.

法语. L'industrie laitière est un secteur majeur de l'agro-alimentaire, représentant 20% du total des industries agroalimentaires le fromage, premier produit de transformation du lait, occupe une place prépondérante, notamment en France et au Québec. La demande croissante des consommateurs pour des produits naturels et sains, associée à la nécessité de prolonger la durée de conservation des fromages, pousse les professionnels du secteur à adopter des pratiques de « Clean Label » et à développer des techniques de biopréservation, pour préserver la qualité des produits tout en répondant aux préoccupations sanitaires et de naturalité. Les écosystèmes fromagers abritent une grande diversité microbienne, qui participe à leur typicité, et représentent une opportunité de découvrir des candidats potentiels pour la biopréservation. L'isolement de souches possédant une activité antimicrobienne dans le fromage devient de plus en plus intéressant, notamment pour l'inhibition des microorganismes d'altération et/ou pathogènes. Dans ce projet, deux fromages artisanaux français et deux fromages québécois ont été sélectionnés. La caractérisation globale du microbiote des fromages français a été réalisée en utilisant des méthodes moléculaires, afin de visualiser leur typicité et leur diversité microbiologique. Grâce à un isolement systématique des microorganismes de ces fromages, un total de 794 isolats de bactéries, levures et moisissures ont pu être caractérisés pour leurs activités antimicrobiennes sur gélose double couche. L'activité antifongique a été testée contre 3 levures et 4 moisissures indésirables. L'activité antibactérienne a été expérimentée contre 9 bactéries pathogènes ou d'altération. Les 36 isolats fromagers ayant démontré une capacité d'inhibition vis-à-vis des différents contaminants ont été identifiés par séquençage de l'ARNr 16S (bactéries) ou des ITS (levures). Parmi elles, les levures Metschnikowia pulcherrima LMA-2038, du Carré du Vinage, et Trichosporon asahii LMA-810, de la Rose Blanche, ont montré des activités à la fois antifongiques (contre Yarrowia lipolytica, Rhodotorula mucilaginosa, Cladosporium cladosporioides et Penicillium commune) et antibactériennes (contre Listeria innocua et Clostridium tyrobutyricum). Leur potentiel comme agent de biopréservation a été testé dans des fromages modèles. Leur ajout a significativement diminué la croissance des deux levures contaminantes Y. lipolytica et R. mucilaginosa. Des tests de caractérisation des potentiels composés de biopréservation ont été réalisés afin de mieux comprendre la nature des molécules impliquées dans ces activités antagonistes. Ces travaux confirment que les fromages sont des réservoirs potentiels de souches antimicrobiennes qui pourraient servir comme agent de biopréservation et participer au développement d'outil pour répondre au « Clean Label »