La collection CNRZ
La collection CNRZ a pour rôle d’isoler et de conserver des souches bactériennes d’intérêt laitier. C’est l’une des plus importantes collections ouvertes dans le monde en terme de quantité de souches d’intérêt laitier, de diversité (une soixantaine d’espèces différentes) et de niveau de caractérisation. Elle est connue internationalement sous le sigle CNRZ.
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Créée en 1961, la collection CNRZ s’est progressivement enrichie et diversifiée et contient aujourd’hui près de 2500 souches, appartenant aux genres suivants :
Lactobacillus (~ 650 souches),
Lactococcus (~ 300 souches),
Leuconostoc (~ 400 souches),
Streptococcus (~ 150 souches),
Weissella, Propionibacterium, Enterococcus, Staphylococcus, Pediococcus, Arthrobacter, Brevibacterium, Corynebacterium, Brachybacterium.
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Lactococcus lactis en microscopie éléctronique à transmission
© INRA / M. Rousseau
Réf. : PCD 0668-IMG0019.PCD |
La conservation des souches
La collection doit fournir de façon pérenne des cultures de microorganismes pures, viables et stables. Cependant, les bactéries lactiques sont des êtres vivants, susceptibles d’évoluer rapidement en réponse à des changements de leur environnement. Les souches de la collection CNRZ sont congelées ou conservées sous forme de lyophilisats. Elles subissent un stress lié au passage à très basse température. Pour étudier l’effet de la congélation sur la viabilité et la stabilité des propriétés des bactéries lactiques, un programme de recherche financé par le Bureau des Ressources Génétiques et Arilait Recherches, et impliquant les collections adhérentes à Resomil (Réseau des microorganismes d’intérêt laitier, dont la collection CNRZ), a débuté en 2003. Il a pour objectif d’optimiser les procédures de congélation des souches microbiennes.
Caractériser et analyser la diversité des souches
La caractérisation fine des souches bactériennes de la collection est indispensable : connaître les espèces auxquelles elles appartiennent, leurs propriétés physiologiques, métaboliques et technologiques. Les souches de la collection CNRZ ont d’abord été identifiées par des outils phénotypiques (morphologie, tests de fermentation des sucres). Des outils moléculaires ont ensuite été utilisés pour déterminer l’identité taxonomique des souches (séquençage de l’ADNr 16S, tests de PCR spécifiques d’espèces, méthode d’hybridation in situ). La diversité moléculaire de la plupart des souches de la collection CNRZ a également été analysée par une méthode de typage : la RAPD (Randomly Amplified Polymorphic DNA fingerprinting). Certaines propriétés métaboliques, telles que les propriétés acidifiantes ou aromatisantes, présentant un intérêt industriel, ont également été évaluées.
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Yaourt : lactobacilles et streptocoques
© INRA/ M. Rousseau
Réf. PCD 0668 – IMG0087PCD |
Un exemple d’utilisation de la collection
La diversité des ressources bactériennes de la collection CNRZ a été exploitée pour la mise en place d’un référentiel d’espèces permettant d’identifier les bactéries présentes dans un écosystème laitier d’intérêt économique (fromages, laits crus). Pour pallier les limites des analyses microbiologiques classiques, de nouvelles techniques de biologie moléculaire, notamment la TTGE (Temporal Temperature Gradient Gel Electrophoresis) et la DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) ont été adaptées par les chercheurs de l’INRA. Après extraction des ADN totaux des produits laitiers, amplification par PCR d’une région discriminante de l’ADN bactérien et séparation des fragments obtenus par électrophorèse (TTGE ou DGGE), la communauté bactérienne est représentée par un profil où chaque bande correspond à une espèce bactérienne. L’originalité de ce travail réside dans la mise en place d’un référentiel d’espèces. La base de données comprend les empreintes de 170 espèces bactériennes différentes, soit environ 600 souches isolées de la niche écologique laitière. Un projet de mise à disposition de ce référentiel pour les professionnels laitiers est actuellement à l’étude.
De la collection au centre de ressources biologiques
Les microorganismes d’intérêt laitier représentent une importante ressource biologique et génétique. Les collections, dans lesquelles l’industriel peut trouver des souches aux propriétés originales, sont indispensables pour l’avenir de l’industrie laitière française, notamment pour le développement de nouveaux produits. Elles ont également un rôle essentiel comme outil de recherche pour les scientifiques.
Pour utiliser les ressources de la collection, il faut que les souches soient facilement accessibles et identifiables. Une base de données informatisée a récemment été mise en service pour les différentes collections de microorganismes d’intérêt laitier de l’INRA (base de données Gisil). Par ailleurs, la création d’un Centre de Ressources Biologiques (CRB) réunissant sur un seul site l’ensemble des collections INRA de bactéries lactiques et d’intérêt laitier est en projet.
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