Les bactériocines de bactéries lactiques: une approche naturelle pour le contrôle des bactéries thermoduriques sporulées dans l'ensilage

L'ensilage est une technique de conservation des fourrages largement répandue en élevage au Québec. Elle conduit généralement à un produit fini d'excellente qualité. Cependant, la fermentation de l'ensilage est un processus complexe très difficile à contrôler. Des fermentations indésirables peuvent ainsi survenir conduisant à la détérioration microbiologique et nutritionnelle de l'ensilage et entrainer des pertes évaluées à 10 millions de dollars par année au Québec. Un des problèmes majeurs auquel fait face l'industrie laitière au cours des dernières années est lié à la contamination de l'ensilage par des bactéries thermoduriques sporulées dont les clostridies. La présence des bactéries du genre Clostridium dans l'ensilage est la cause de pertes importantes de productivité des fermes laitières. Sa haute résistante à la chaleur lui permet de survivre à toutes les étapes de production et de transformation laitière et causer des dommages importants dans l'industrie fromagère. L'objectif général de ce projet vise à développer une approche biologique basée sur l'utilisation de composés antimicrobiens naturels produits par les cultures lactiques bioprotectrices pour le contrôle de la flore thermoduriques sporulée et non sporulée dans l'ensilage. Il vise également à évaluer l'impact d'une telle approche sur la qualité du lait à la ferme. Les objectifs spécifiques de ce projet sont: 

1. Isoler et caractériser sur les plans moléculaire, biochimique et métabolique des souches du genre Clostridium à partir de différents types d'ensilage produits au Québec. Le potentiel de ces souches dans l'altération fromagère sera également évalué dans des fromages modèles de type «Cheese slurry».
2. Produire et purifier différentes bactériocines de bactéries lactiques. Les bactériocines suivantes seront particulièrement étudiées : nisine A, nisine Z, pédiocine, bactofencine et réutérine.
3. Évaluer l'activité inhibitrice in vitro des différentes bactériocines seules (CMI et CMB) ou en combinaisons (consortia, Fic Index) contre les différents isolats de Clostridium isolés à l'objectif 1.
4. Démontrer l'activité inhibitrice contre Clostridium des formules antimicrobiennes retenues en 3 dans des modèles de silos pilotes.
5. Étudier les impacts des formules antimicrobiennes sur les propriétés nutrionnelles et la stabilité des ensilages produits.
6. Élucider les effets des formules antimicrobiennes sur la composition et la dynamique (métagénome) de l'écosystème microbien des ensilages ainsi que sur leur activité métabolique (métabolome). 

L'approche proposée dans ce projet basée sur l'utilisation des bactériocines n'a jamais été utilisée. Les produits développés peuvent être utilisés à toutes les étapes de la chaîne de production du lait et des produits laitiers. Elle offrirait une arme nouvelle aux producteurs et aux transformateurs laitiers pour la maîtrise de la contamination par les bactéries thermoduriques sporulées limitant ainsi les pertes qui leurs sont associées.