Etude du métabolisme du saccharose et production de polyosides chez streptococcus salivarius subsp thermophilus

Abstract

Jusqu’à présent, la plupart des études physiologiques concernant les bactéries lactiques ont été menées à partir de milieux de culture utilisés dans l’industrie laitière, lait ou dérivés, c’est à dire avec la lactose comme source carbonée. D’autres matières premières issues des activités industrielles, comme les mélasses, permettent d’obtenir, à faible coût, du saccharose, un autre diholoside fermentescible mais dont le métabolisme est beaucoup moins connu que celui du lactose. Un des buts principaux de ce travail a consisté à essayer d’améliorer nos connaissances sur le mode d’utilisation du saccharose par Streptococcus salivarius subsp thermophilus depuis sa perméation au travers de la paroi puis de son hydrolyse, au niveau intracellulaire, en glucose et fructose et jusqu’à l’incorporation de ces composés dans les voies métaboliques conduisant d’une part à la production d’acide lactique et d’autre part à la biosynthèse de polymères de nature osidique. Les étapes préliminaires de cette recherche ont nécessité de modifier le milieu de référence (M17) pour augmenter la biomasse et limiter les interférences, lors des dosages des polyosides, avec les composés complexes entrant dans la composition de ce milieu. Ces conditions étant établies, il a été possible en utilisant des oses marqués de suivre la perméation du saccharose et de ses produits d’hydrolyse et de caractériser le mécanisme, de type perméase ATP dépendante, à l’aide d’inhibiteurs et de compétiteurs. Le dernier du saccharose, à l’intérieur de la cellule a été suivi en étudiant les activités enzymatiques correspondantes. Les techniques employées ont permis de montrer que l’hydrolyse du saccharose est catalysée par une enzyme, de type invertase, localisée au niveau intracellulaire, de PM = 1,8.10⁵ Da et dont la biosynthèse est de nature inductible. Des enzymes de type isomérases, mutases ou pyrophosphorylases dont les activités correspondantes ont été détectées chez cette bactérie permettent en deviant le flux carboné issu de la glycolyse de synthétiser à partir de différents oses constitutifs des polymères osidiques qui ont été isolés suivant leur charge et leur poids moléculaire et dont la composition primaire a été déterminée. Quelque soit la source carbonée initiale, les polyosides contiennent tous globalement, en proportion variable selon la charge, du glucose, du galactose, du mannose, des acides uroniques et des traces d’hexoamines mais ni fructose ni fucose ni rhamnose. Ils sont localisés majoritairement au niveau de la paroi sous forme de capsule mais sont aussi présents dans le milieu extracellulaire, le stockage des polyosides sous forme de réserve intracellulaire étant très minoritaire. La source carbonée influe sur la proportion des oses au sein des polymères mais pas sur leur nature.