Acidotolérance de Lactobacillus leichmanii pour la croissance et pour le métabolisme fermentaire de production d'acide lactique

Abstract

La croissance d’une bactérie dans des conditions extrêmes, pH acide par exemple, implique l’existence de mécanismes d’adaptation permettant au microorganisme de maintenir son pH cytoplasmique proche de 6,0, alors que le pH du milieu est de l’ordre de 3,0. Lactobacillus leichmanii ATCC 4797, souche utilisée en fermentation industrielle, productrice d’acide D Lactique, a été choisie pour aborder cette étude des mécanismes d’adaptation au pH. Nous avons montré que sa croissance est bloquée à pH 4,2 et son métabolisme homofermentaire lactique est inhibé à pH 4,5. la sélection envisagée de bactéries acidotolérantes impose un marquage du phénotype de la souche dite sauvage ; nous avons isolé, après mutagénéisation à la nitrosoguanidine, un double mutant Rif Str R. La mise en œuvre d’une technique originale de culture continue en turbidostat avec mutagénéisation UV, nous a permis de sélectionner : - d’abord un clone osmotolérant pour sa croissance, jusqu’à 1,5 M de galactose, nommé Gal R, très probablement porteur de mutations multiples ; - puis une souche acidotolérante Gal Aci R qui peut croître même à pH 3,3. Cependant, la production d’acide lactique, mesurée soit en croissance-fermentation, soit en adaptant la technique des cellules non proliférantes est inhibée au même pH, 4,5, pour les deux souches, sauvage et Gal Aci R. Ainsi, chez l’actobacillus, l’acidotolérance pour la croissance ne confère pas l’acidotolérance pour le métabolisme fermentaire lactique. Une étude comparée des propriétés cinétiques et électrophorétiques de la D-lactico-déshydrogénase NAD⁺ – dépendante des deux souches, montre pour l’enzyme du mutant des changements du pH optimal et de la mobilité électrophorétique en gel non dénaturant. La plus grande acidosensibilité de cet enzyme in vitro permettrait d’expliquer l’inhibition constatée du métabolisme fermentaire, alors même que la croissance est devenue normale à pH inférieur à 4,5.