WO1999061627A2 - Souches mutantes de lactobacillus bulgaricus depourvues d'activite beta-galactosidase - Google Patents

Souches mutantes de lactobacillus bulgaricus depourvues d'activite beta-galactosidase Download PDF

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WO1999061627A2
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bulgaricus
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glucose
mutant
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Laurent Benbadis
Pierre Brignon
François Gendre
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Compagnie Gervais Danone
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    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/12Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes
    • A23C9/123Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt
    • A23C9/1238Fermented milk preparations; Treatment using microorganisms or enzymes using only microorganisms of the genus lactobacteriaceae; Yoghurt using specific L. bulgaricus or S. thermophilus microorganisms; using entrapped or encapsulated yoghurt bacteria; Physical or chemical treatment of L. bulgaricus or S. thermophilus cultures; Fermentation only with L. bulgaricus or only with S. thermophilus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/225Lactobacillus

Definitions

  • the present invention relates to new variants of bulgaricus and to their use for the preparation of fermented dairy products.
  • Yoghurts are traditionally obtained by fermentation of milk with a combination of
  • these bacteria mainly use lactose as an energy substrate, and produce lactic acid which causes the coagulation of milk; when the pH reaches a value of approximately 4.8 to 4.5, this fermentation step (also called “acidification”) is terminated by cooling the product. This is then kept cold during the rest of the manufacturing and packaging process, and until consumption.
  • Post-acidification This phenomenon, known as postacidification, is responsible for a degradation of the organoleptic qualities of the product during its conservation.
  • Post-acidification results mainly from use by bacteria, and mainly by L. bulgaricus, lactose remaining in the product at the end of the controlled acidification step.
  • L. bulgaricus does not ferment lactose, or very little.
  • One of the essential enzymes for lactose fermentation is ⁇ -galactosidase, which hydrolyzes lactose to glucose and galactose. It has therefore been proposed to obtain non-postacidifying strains of L. bulgaricus, to produce artificial mutants, or to select natural mutants, in which the activity of this enzyme was affected.
  • Patent EP 402,450 in the name of GENENCOR describes the obtaining, by localized mutagenesis of the ⁇ -galactosidase gene, of conditional mutants of L. bulgaricus, in which the ⁇ -galactosidase which is active during fermentation at 40 ° C, loses its activity at the temperature or at the pH corresponding to the storage conditions of fermented milk products.
  • Application JP 90053437 describes the obtaining of an artificial mutant of L. bulgaricus having completely lost the capacity to ferment lactose, and the selection of a natural mutant, with reduced capacity for lactose fermentation; these mutants are nevertheless capable, both of them, of developing and acidifying normally in the presence of S. thermophilus, provided that the medium is supplemented with glucose.
  • the subcultures of these mutants retain their acidification characteristics in glucose-free milk after 10 subcultures.
  • Patent EP 0518 096 in the name of the NESTLÉ PRODUCTS COMPANY, proposes to use, for the manufacture of yoghurt, weakly postacidifying mutants of Lactobacillus bulgaricus previously selected on the criterion of the deletion of a fragment of the ⁇ - gene. galactosidase. The screening and characterization of these mutants is facilitated, since the presence of this deletion can be easily verified on restriction profiles. In addition, deletions are known to be mutations irreversible, which makes it easy to obtain stable mutant strains from the parent strain. Patent EP 0518 096 describes 2 types of weakly postacidifying mutants selected in this way.
  • the former have a deletion affecting only the ⁇ -galactosidase gene; when associated with S. thermophilus and grown on milk, they exhibit, even in the absence of the addition of glucose, growth and acidification properties comparable to those of the wild strain from which they are derived.
  • the second have a larger deletion, spanning at least lb downstream of the ⁇ -galactosidase gene; when associated with S. thermophilus they grow more slowly and acidify much less than the wild strain from which they come; the addition of glucose to the culture medium has little influence on their acidification and post-acidification properties.
  • the present invention relates to a mutant strain of L. bulgaricus lacking ⁇ -galactosidase activity, characterized in that it carries a mutation introducing a nonsense codon in one of the coding sequences of the lactose operon and in particular that coding for ⁇ -galactosidase.
  • This strain has the following morphological and biochemical characteristics:
  • Morphology Gram-positive microorganism, fine, pleomorphic, asporogenic bacilli, isolated or in short chains, immobile.
  • Metabolism homofermentative, catalase (-).
  • the inventors have sequenced the lactose operon in the mutant 1-1968.
  • the corresponding sequence is represented in the attached sequence list under the number SEQ ID NO: 1.
  • the sequences of the translation products (permease and ⁇ -galactosidase) are respectively represented under the numbers SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3
  • Analysis of this sequence reveals two point mutations: one, at the gene level permease (position 122 of the sequence SEQ ID NO: 1), induces an amino acid change (Lys - »Asn); the other, at the ⁇ -galactosidase gene (position 4519 of the sequence SEQ ID NO: 1), introduces a termination codon.
  • this mutation Although keeping its sites active (positions 464 and 531), the ⁇ -galactosidase produced by this mutant is inactive.
  • the inventors have further found that this mutation remains stable after several series of subcultures on a culture medium containing glucose. On the other hand, on a culture medium in the absence of glucose, this nonsense mutation reverts very quickly at a rate of approximately 10 "6 .
  • the present invention also encompasses mutant strains incapable of assimilating lactose, derived from strain 1-1968.
  • Such strains can for example be obtained by inducing, by site-directed mutagenesis, other mutations in the lactose operon of the strain 1-1968.
  • the present invention also relates to a lactic ferment, in particular a yoghurt ferment, characterized in that it comprises at least one strain of L. bulgaricus in accordance with the invention as defined above, preferably associated with the minus one strain of S. thermophilus.
  • a ferment according to the invention any strain of S can be used. thermophilus suitable for making yoghurt; the choice of one or more strains of S. thermophilus can be made according to the additional characteristics which it is desired to possibly confer on the finished product.
  • strains of S. thermophilus which can be used in combination with a strain of L. bulgaricus in accordance with the invention, mention may be made of the following strains, deposited with the CNCM (National Collection of Cultures of Microorganisms) held by the Institut Pasteur, 25 rue du Dondel Roux, in Paris:
  • strains can be associated with each other, or with one or more other industrial strains of S. thermophilus.
  • the strain (s) of S. thermophilus are associated with the strain (s) of L. bulgaricus according to the invention in the same way and in the same proportions as in the ferments of traditional yoghurt; the population of bacteria L. bulgaricus according to the invention can for example represent between 10 and 90%, preferably between 20 and 50%, of the total bacterial population.
  • the present invention also relates to a process for preparing a fermented dairy product characterized in that it comprises a step during which milk is fermented using a ferment comprising at least one strain of L. bulgaricus in accordance with the invention, in the presence of at least one sugar assimilable by said strain; it may especially be fructose, mannose, and preferably glucose.
  • said fermented milk product is a yogurt.
  • the process in accordance with the invention is similar to the traditional processes for preparing yoghurt with regard to the main methods of implementing the controlled acidification step; in particular, this acidification is carried out at a temperature between 20 and 45 ° C, and preferably between 30 and 45 ° C, and in "batch", that is to say in a single step and using a single fermentation tank.
  • the duration of this controlled acidification step is generally of the order of 6 to 24 hours, and preferably of the order of 6 to 16 hours; it is therefore longer than in the case of conventional yoghurt preparation processes (where it is 3 to 5 hours at 44 ° C). Indeed, the strains of L. bulgaricus conforming to the invention, even associated with S. thermophilus, grow and acidify much more slowly than wild strains.
  • the rate of growth and acidification of L strains. bulgaricus according to the invention varies very significantly depending on the amount of glucose added to milk. This property makes it possible to control their growth and their acidification, by simple addition of the desired quantity of glucose at the start of fermentation.
  • the inventors have further observed that, when using strains of L. bulgaricus or ferments in accordance with the invention, the acidification slows down considerably when the pH reaches the zone of 4.8 to 4.5, (which corresponds to the pH zone where the acidification is stopped in the case of 'a traditional process), and stabilizes, even if the milk is kept at fermentation temperature, at a floor pH.
  • the value of this floor pH essentially depends on the amount of glucose added.
  • the amount of glucose added to the milk before fermentation is between 0.5 and 10 g / l, preferably between 0.5 and 5 g / 1.
  • the fermented product obtained in this way can be kept for several hours at a temperature close to the fermentation temperature, without lowering the pH, which makes it possible to eliminate the intermediate cold storage facilities and to increase the capacity of the fermentation tanks.
  • the implementation of the process in accordance with the invention makes it possible to reduce the post-acidification in the fermented products during their longer term storage.
  • the degree of post-acidification can vary depending on the composition of the ferment and the amount of glucose used. However, the post-acidification is always much lower than that observed in the case of yogurts obtained with ferments and traditional methods.
  • the present invention also relates to fermented milk products which can be obtained by implementing a process in accordance with the invention. These products can be stored for a longer time and at a higher temperature than the products obtained by traditional processes, and have organoleptic characteristics which remain stable during storage.
  • the ⁇ -galactosidase activity of the strain 1-1968 was compared with that of the wild strain of L. bulgaricus (hereinafter referred to as LbS) from which it originated.
  • the bacteria are cultivated overnight on MRS agar medium (MERCK) at 37 ° C., in an anaerobic jar (MERCK) in the presence of an oxygen scavenger (AnaerocultA, MERCK).
  • MRS agar medium MERCK
  • MERCK an anaerobic jar
  • An oxygen scavenger AnaerocultA, MERCK
  • NUNC 10 microliters
  • the bacteria are lysed by 2 cycles of strong agitation, 20 seconds at 5000 rotations per minute in the presence of glass microbeads (0.5 mm in diameter, BIOSPEC PRODUCTS), then addition of 0.15 ml of chloroform.
  • the whole is stirred for 30 minutes at 37 ° C., then it is made up to 2 ml with sterile water at 4 ° C.
  • the beta-galactosidase activity is then measured: from 0.2 ml of the cell suspension are added 1.2 ml of NaH 2 P0 4 buffer 0, 067M; pH 6.8; 0.05 ml of L-cysteine (SIGMA) at tO 0.05 ml of O-nitrophenyl-beta-D-galactopyranoside (SIGMA).
  • SIGMA L-cysteine
  • SIGMA O-nitrophenyl-beta-D-galactopyranoside
  • EXAMPLE 2 STABILITY OF MUTANT 1-1968 OF L. BULGARICUS
  • the stability of the mutant 1-1968 was tested in media containing as carbon sources either a mixture of glucose and lactose, or lactose only.
  • a culture of 1-1968 obtained on MRS medium containing glucose is subcultured on sterilized milk added with yeast autolysate (2g / l), and supplemented or not with glucose (20g / l).
  • yeast autolysate 2g / l
  • glucose 20g / l
  • a pH of 5.2 coagulation of milk
  • Yoghurt ferments are prepared combining the strain 1-1968 according to the invention with various industrial strains of S. thermophilus (the strains of S. thermophilus used are hereinafter called ST1, ST2 and ST3).
  • ferments are prepared associating the mother strain LbS, and the same strains of S. thermophilus.
  • the strains are seeded separately at 1% on the following composition:
  • the cultures are then combined to obtain a ferment consisting of 80% Streptococcus thermophilus and 20% Lactobacillus bulgaricus.
  • the ferments thus obtained are used to inoculate the following preparation: Composition for 1 liter: 99% milk
  • the milk is then cooled to 44 ° C and inoculated at 1%.
  • composition of the ferment and the amount of glucose added are indicated in Table II below:
  • the milk After inoculation, the milk is distributed into flasks and incubated at a temperature of 44 ° C. The acidification profile is followed during incubation. The products are cut to pH 4.6 by cooling in a cold cell (16 hours at 4 ° C).
  • the products are then subjected to a storage test at 10 ° C. In this test, the Dornic pH and acidity are measured after 1, 14, 21 and 28 days of storage.
  • the information relates to the micro-organism or other biological material referred to in the description on page 4, line 9 - 22

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Abstract

L'invention concerne des souches mutantes de L. bulgaricus portant une mutation non-sens, dans au moins l'une des séquences codantes de l'opéron lactose, et dépourvues d'activité beta -galactosidase, et des ferments lactiques comprenant lesdites souches. Ces souches et ferments peuvent être utilisés pour l'obtention de produits laitiers fermentés à partir de lait additionné de glucose.

Description

SOUCHES MUTANTES DE LACTOBACILLUS BULGARICUS DÉPOURVUES D'ACTIVITÉ BETA-GALACTOSIDASE. Ces souches et ferments peuvent être utilisés pour l'obtention de produits laitiers fermentes à partir de lait additionné de glucose.
La présente Invention est relative à de nouveaux variants de bulgaricus et à leur utilisation pour la préparation de produits laitiers fermentes.
Les yoghourts sont traditionnellement obtenus par fermentation du lait avec une association de
Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus .
Au cours de la fermentation qui est effectuée à une température d'environ 40 à 45°C, ces bactéries utilisent principalement le lactose comme substrat énergétique, et produisent de l'acide lactique qui entraîne la coagulation du lait ; lorsque le pH atteint une valeur d'environ 4,8 à 4,5, on met fin à cette étape de fermentation (également dénommée « acidification ») en refroidissant le produit. Celui-ci est ensuite maintenu au froid pendant la suite du processus de fabrication et de conditionnement, et jusqu'à sa consommation.
Cependant, le refroidissement ne stoppe pas complètement la fermentation lactique ; même lorsque le produit est maintenu à 4°C, on observe une augmentation progressive de son acidité au cours du temps.
Ce phénomène, connu sous le nom de postacidification, est responsable d'une dégradation des qualités organoleptiques du produit pendant sa conservation. La post-acidification résulte essentiellement de l'utilisation par les bactéries, et principalement par L . bulgaricus , du lactose restant dans le produit à l'issue de l'étape d'acidification contrôlée. Pour l'éviter, il a été proposé d'utiliser des souches de L . bulgaricus ne fermentant pas, ou très peu, le lactose. Une des enzymes essentielles pour la fermentation du lactose est la β-galactosidase, qui hydrolyse le lactose en glucose et galactose. Il a donc été proposé, pour obtenir des souches non- postacidifiantes de L . bulgaricus , de produire des mutants artificiels, ou de sélectionner des mutants naturels, chez lesquels l'activité de cette enzyme était affectée.
Par exemple, le Brevet EP 402 450 au nom de GENENCOR décrit l'obtention, par mutagénèse localisée du gène de la β-galactosidase, de mutants conditionnels de L . bulgaricus, chez lesquels la β-galactosidase qui est active lors de la fermentation à 40 °C, perd son activité à la température ou au pH correspondant aux conditions de conservation des produits laitiers fermentes.
La Demande JP 90053437 décrit l'obtention d'un mutant artificiel de L . bulgaricus ayant complètement perdu la capacité de fermenter le lactose, et la sélection d'un mutant naturel, à capacité réduite de fermentation du lactose ; ces mutants sont néanmoins capables, l'un comme l'autre, de se développer et d'acidifier normalement en présence de S. thermophilus, à condition que le milieu soit supplémenté en glucose. Les sous-cultures de ces mutants conservent leurs caractéristiques d'acidification, dans du lait dépourvu de glucose, après 10 repiquages.
Le Brevet EP 0518 096, au nom de la SOCIÉTÉ DES PRODUITS NESTLÉ, propose d'utiliser pour la fabrication de yoghourt, des mutants faiblement postacidifiants de Lactobacillus bulgaricus préalablement sélectionnés sur le critère de la délétion d'un fragment du gène de la β-galactosidase. Le criblage et la caractérisation de ces mutants sont facilités, du fait que la présence de cette délétion peut être facilement vérifiés sur des profils de restriction. En outre, les délétions sont connues pour être des mutations irréversibles, ce qui permet d'obtenir facilement des souches mutantes stables à partir de la souche mère. Le Brevet EP 0518 096 décrit 2 types de mutants faiblement postacidifiants sélectionnés de la sorte. Les premiers ont une délétion touchant uniquement le gène de la β-galactosidase ; lorsqu'ils sont associés à S . thermophilus et cultivés sur du lait, ils présentent, même en l'absence d'ajout de glucose, des propriétés de croissance et d'acidification comparables à celles de la souche sauvage dont ils sont issus. Les seconds présentent une délétion plus importante, s' étendant sur au moins l b en aval du gène de la β-galactosidase ; lorsqu'ils sont associés à S . thermophilus ils croissent plus lentement et acidifient beaucoup moins que la souche sauvage dont ils sont issus ; l'ajout de glucose au milieu de culture n'a que peu d'influence sur leurs propriétés d'acidification et de post-acidification.
Les mutants naturels chez lesquels la β-galactosidase est inactive sont beaucoup plus difficiles à sélectionner et à maintenir en cultures pures dans le cas de mutations ponctuelles que dans le cas de mutants de délétion ; ceci s'explique par la probabilité plus faible qu'une mutation ponctuelle produise une protéine inactive, par la plus grande difficulté pour localiser et caractériser les mutations ponctuelles par des profils de restriction, et par le taux de réversion très important.
La Demanderesse a maintenant trouvé d'autres mutants naturels de L . bulgaricus, ne portant pas de délétion dans le gène codant pour la β-galactosidase, et présentant des caractéristiques technologiques avantageuses. Dans le cadre de la présente invention, un mutant non-sens, incapable d'assimiler le lactose, a été isolé à partir d'une culture d'un L . bulgaricus sauvage. Associé à S . thermophilus, en culture sur du lait, il croît et acidifie beaucoup plus lentement que la souche sauvage dont il est issu. En revanche, sa croissance et son acidification sont quasi-normales lorsque le lait est supplémenté en glucose.
La présente Invention a pour objet une souche mutante de L . bulgaricus dépourvue d'activité β-galactosidase, caractérisée en ce qu'elle porte une mutation introduisant un codon non-sens dans l'une des séquences codantes de l' operon lactose et en particulier celle codant pour la β-galactosidase.
Une souche de L . bulgaricus conforme à l'invention a été déposée selon le Traité de Budapest le
14 janvier 1998, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes) tenue par l'Institut
Pasteur, 25 rue du Docteur Roux, à Paris, sous le numéro
1-1968. Cette souche présente les caractéristiques morphologiques et biochimiques suivantes :
- Morphologie : Microorganisme Gram-positif, bacilles fins, pléomorphes, asporogènes, isolés ou en courtes chaînes, immobiles. - Métabolisme : homofermentaire, catalase (-) .
- Fermentation des sucres : D-glucose (+) , D-fructose (+) , D-mannose (+) , esculine (+) .
Les Inventeurs ont séquence l' operon lactose chez le mutant 1-1968. La séquence correspondante est représentée dans la liste de séquences en annexe sous le numéro SEQ ID NO:l. Les séquences des produits de traduction (perméase et β-galactosidase) sont respectivement représentées sous les numéros SEQ ID NO: 2 et SEQ ID NO: 3 L'analyse de cette séquence fait apparaître deux mutations ponctuelles : l'une, au niveau du gène de la perméase (position 122 de la séquence SEQ ID NO:l), induit un changement d'acide aminé (Lys -» Asn) ; l'autre, au niveau du gène de la β-galactosidase (position 4519 de la séquence SEQ ID NO:l), introduit un codon de terminaison. Bien que conservant ses sites actifs (positions 464 et 531), la β-galactosidase produite par ce mutant est inactive. Les Inventeurs ont en outre constaté que cette mutation restait stable après plusieurs séries de repiquages sur un milieu de culture contenant du glucose. En revanche, sur un milieu de culture en absence de glucose, cette mutation non-sens réverte très rapidement à un taux d'environ 10"6.
La présente invention englobe également des souches mutantes incapables d'assimiler le lactose, dérivées de la souche 1-1968. De telles souches peuvent par exemple être obtenues en induisant par mutagénèse dirigée, d'autres mutations dans l' operon lactose de la souche 1-1968.
La présente Invention a également pour objet un ferment lactique, en particulier un ferment du yoghourt, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une souche de L. bulgaricus conforme à l'Invention telle que définie ci-dessus, de préférence associée à au moins une souche de S. thermophilus . Pour l'obtention d'un ferment conforme à l'invention, on peut utiliser n'importe quelle souche de S . thermophilus convenant pour la fabrication de yoghourt ; le choix d'une ou plusieurs souches de S. thermophilus peut être effectué en fonction des caractéristiques additionnelles que l'on souhaite éventuellement conférer au produit fini.
A titre d'exemple de souches de S. thermophilus pouvant être utilisées en association avec une souche de L. bulgaricus conforme à l'invention, on peut citer les souches suivantes, déposées auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes) tenue par l'Institut Pasteur, 25 rue du Docteur Roux, à Paris :
- la souche déposée le 25 août 1994, sous le numéro 1-1470, et la souche déposée le 23 août 1995, sous le numéro 1-1620 ; ces 2 souches sont décrites dans la Demande Européenne publiée sous le numéro 96/06924 ;
- les souches déposées le 30 décembre 1994, sous les numéros 1-1520 et 1-1521 ; ces 2 souches sont décrites dans la Demande Internationale PCT WO 96/20607 :
- la souche déposée le 24 octobre 1995 sous le numéro 1-1630 ; les caractéristiques de cette souche sont décrites dans la Demande Internationale PCT WO 96/01701.
Ces souches peuvent être associées entre elles, ou avec une ou plusieurs autres souches industrielles de S. thermophilus .
La ou les souche (s) de S . thermophilus sont associées avec la ou les souche (s) de L . bulgaricus conformes à l'invention de la même manière et dans les mêmes proportions que dans les ferments du yoghourt traditionnels ; la population de bactéries L . bulgaricus conformes à l'invention peut par exemple représenter entre 10 et 90%, de préférence entre 20 et 50%, de la population bactérienne totale. La présente Invention a également pour objet un procédé de préparation d'un produit laitier fermenté caractérisé en ce qu'il comprend une étape au cours de laquelle on fermente du lait à l'aide d'un ferment comprenant au moins une souche de L. bulgaricus conforme à l'Invention, en présence d'au moins un sucre assimilable par ladite souche ; il peut s'agir notamment du fructose, du mannose, et de préférence, du glucose. Avantageusement ledit produit laitier fermenté est un yoghourt . Le procédé conforme à l'Invention est similaire aux procédés traditionnels de préparation du yoghourt en ce qui concerne les principales modalités de mise en œuvre de l'étape d'acidification contrôlée ; en particulier cette acidification est effectuée à une température comprise entre 20 et 45°C, et de préférence entre 30 et 45°C, et en « batch », c'est à dire en une seule étape et en utilisant une seule cuve de fermentation.
La durée de cette étape d'acidification contrôlée est généralement de l'ordre de 6 à 24 heures, et de préférence de l'ordre de 6 à 16 heures ; elle est donc plus longue que dans le cas des procédés classiques de préparation de yoghourt (où elle est de 3 à 5 heures à 44°C). En effet, les souches de L . bulgaricus conformes à l'Invention, même associées à S. thermophilus, croissent et acidifient beaucoup plus lentement que les souches sauvages.
En outre, la vitesse de croissance et d'acidification des souches de L . bulgaricus conformes à l'invention varie très significativement en fonction de la quantité de glucose ajoutée au lait. Cette propriété permet de contrôler leur croissance et leur acidification, par simple addition de la quantité souhaitée de glucose en début de fermentation.
Les Inventeurs ont en outre observé que, lors de la mise en oeuvre de souches de L . bulgaricus ou de ferments conformes à l'Invention, l'acidification ralentit considérablement lorsque le pH atteint la zone de 4,8 à 4,5, (qui correspond à la zone de pH où l'on arrête l'acidification dans le cas d'un procédé traditionnel), et se stabilise, même si l'on maintient le lait à température de fermentation, à un pH plancher. La valeur de ce pH plancher dépend essentiellement de la quantité de glucose ajoutée.
Cette propriété permet de réduire, voire d'éliminer la phase de refroidissement utilisée dans les procédés traditionnels de fabrication du yoghourt pour stopper la fermentation. Elle supprime en outre la nécessité de mesurer le pH pour déterminer le moment optimal d'arrêt de la fermentation ; pour un ferment et une quantité de glucose ajouté déterminés, il est possible, sans risque de sur-acidification, d'arrêter la fermentation au bout d'une durée donnée, calculée en fonction du temps nécessaire pour atteindre le pH plancher. Ceci permet de mieux contrôler la régularité du pH final et la texture du produit en fin de fermentation. Avantageusement, pour la mise en œuvre du procédé conforme à l'invention, et selon le degré d'acidification auquel on souhaite parvenir, la quantité de glucose ajoutée au lait préalablement à la fermentation est comprise entre 0,5 et 10 g/1, de préférence entre 0,5 et 5 g/1.
Le produit fermenté obtenu de la sorte peut être conservé plusieurs heures à une température proche de la température de fermentation, sans baisse du pH, ce qui permet de supprimer les installations de stockage intermédiaire au froid et d'augmenter la capacité des cuves de fermentation.
La mise en œuvre du procédé conforme à l'Invention permet de réduire la postacidification dans les produits fermentes au cours de leur conservation à plus long terme. Le degré de postacidification peut varier selon la composition du ferment et la quantité de glucose utilisée. Cependant la postacidification est toujours nettement inférieure à celle observée dans le cas des yaourts obtenus avec les ferments et les procédés traditionnels.
Par exemple, des expérimentations effectuées par les Inventeurs ont montré que dans les mêmes conditions de conservation (28 jours de conservation à 10 °C) , le ΔpH (différence entre le pH à J0 et le pH à J28) était compris entre 0,05 et 0,4 dans le cas des produits obtenus à l'aide d'un ferment conforme à l'invention, alors qu'il était toujours supérieur à 0,7 dans le cas de ferments témoins dans lesquels la souche de L . bulgaricus conforme à l'invention était remplacée par une souche sauvage. Cette faible post-acidification s'accompagne d'une bonne survie des souches du ferment ; la population de L . bulgaricus en fin de conservation, dans le produit fermenté obtenu conformément à l'invention n'est que légèrement inférieure à celle du produit témoin.
La présente invention a également pour objet les produits laitiers fermentes susceptibles d'être obtenus en mettant en œuvre un procédé conforme à 1 ' invention. Ces produits peuvent se conserver pendant plus longtemps et à température plus élevées que les produits obtenus par les procédés traditionnels, et possèdent des caractéristiques organoleptiques qui restent stables au cours de la conservation. EXEMPLE 1 : DOSAGE BIOCHIMIQUE DE L'ACTIVITE
BETA-GALACTOSIDASE D'UN MUTANT CONFORME A L'INVENTION.
L'activité β-galactosidase de la souche 1-1968 a été comparée à celle de la souche sauvage de L . bulgaricus (dénommée ci-après LbS) dont elle est issue.
On cultive les bactéries pendant une nuit sur milieu MRS agar (MERCK) à 37°C, en jarre d' anaerobiose (MERCK) en présence d'un fixateur d'oxygène (AnaérocultA, MERCK) . Une ose de 10 microlitres (NUNC) de bactéries est resuspendue dans 1 millilitre d'eau stérile. Les bactéries sont lysées par 2 cycles d'agitation forte, 20 secondes à 5000 rotations par minute en présence de microbilles de verre (0,5 mm de diamètre, BIOSPEC PRODUCTS), puis rajout de 0,15 ml de chloroforme. On agite l'ensemble pendant 30 minutes à 37 °C, puis on complète à 2 ml avec de l'eau stérile à 4°C. L'activité bêta-galactosidase est alors mesurée : à partir de 0,2 ml de la suspension cellulaire on rajoute 1,2 ml de tampon NaH2P04 0, 067M ; pH6,8 ; 0,05 ml de L-cystéine (SIGMA) à tO 0,05 ml de O-nitrophényl-bêta-D-galactopyranoside (SIGMA) . La réaction enzymatique est arrêtée après 0, 2, 5 ou 10 min. par 1 ml de tampon Na2C03 10%, et on effectue une mesure de la DO à 400 nanomètres sur le surnageant, après centrifugation du milieu réactionnel. Les activités galactosidase de la souche-mère
LbS et du mutant 1-1968 conforme à l'Invention mesurées en fonction du temps sont représentées sur la Figure 1.
Ces résultats montrent que la β-galactosidase est totalement inactive chez le mutant conforme à l'Invention.
EXEMPLE 2 : STABILITÉ DU MUTANT 1-1968 DE L . BULGARICUS
La stabilité du mutant 1-1968 a été testée dans des milieux contenant comme sources de carbone soit un mélange de glucose et de lactose, soit du lactose seulement.
Une culture de 1-1968 obtenue sur milieu MRS contenant du glucose est mise en sous-culture sur du lait stérilisé additionné d'autolysat de levure (2g/l) , et supplémenté ou non avec du glucose (20g/l) . Lorsqu'un pH de 5,2 (coagulation du lait) est atteint, on prélève des échantillons de chaque sous-culture, sur lesquels on analyse la capacité des bactéries à fermenter les sucres, ainsi que la présence d'activité β-galactosidase (test sur plaque X-gal : colonies blanches = β-galactosidase moins ; colonies bleues = β-galactosidase plus) .
Les résultats sont illustrés par le Tableau I ci-dessous.
TABLEAU I
Figure imgf000013_0001
Ces résultats montrent qu'en présence de glucose, la souche 1-1968 ne réverte pas vers une souche capable d'utiliser le lactose. En revanche dans un milieu contenant du lactose comme seule source de carbone, on observe une réversion rapide de la souche 1-1968 vers l'état original.
EXEMPLE 3 : PROPRIÉTÉS D'ACIDIFICATION, DE POSTACIDIFICATION ET DE SURVIE DU VARIANT 1-1968 DE L. BULGARICUS EN SYMBIOSE AVEC S. THERMOPHILUS : CAS D'UN PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN ÏOGHOURT FERME (FERMENTATION EN ÉTUVE VENTILÉE)
On prépare des ferments de yoghourt associant la souche 1-1968 conforme à l'Invention avec différentes souches industrielles de S . thermophilus (les souches de S. thermophilus utilisées sont dénommées ci-après ST1, ST2 et ST3) .
A titre de comparaison, on prépare des ferments associant la souche-mère LbS, et les mêmes souches de S. thermophilus .
Pour la préparation des ferments, les souches sont ensemencées séparément à 1% sur la composition suivante :
Composition pour 1 litre :
135 g de poudre de lait écrémé
2 g d'autolysat de levure 920 ml d'eau distillée
20 g de glucose (pour la souche 1-1968 uniquement) Hydratation: 10 min Pasteurisation: 30 min à 95°C Le lait est ensuite refroidi à 44 °C et inoculé, puis incubé à 44°C jusqu'à obtention d'une acidité de 85°D (degrés Dornic) pour les streptocoques et de 80°D pour les lactobacilles .
Les cultures sont ensuite réunies pour obtenir un ferment constitué à 80% de Streptococcus thermophilus et à 20% de Lactobacillus bulgaricus .
Les ferments ainsi obtenus sont utilisés pour inoculer la préparation suivante : Composition pour 1 litre : 99% de lait
0, 1, ou 2 g/1 de glucose Hydratation: 10 min Pasteurisation: 10 min à 95°C
Le lait est ensuite refroidi à 44 °C et inoculé à 1%.
Pour chaque expérimentation, la composition du ferment et la quantité de glucose ajoutée sont indiquées dans le Tableau II ci-dessous :
TABLEAU II
Figure imgf000015_0001
Après inoculation, le lait est réparti en ballons et incubé à une température de 44 °C. Le profil d'acidification est suivi pendant l'incubation. Les produits sont décaillés à pH 4,6 par refroidissement en cellule froide (16 heures à 4°C).
Les produits sont ensuite soumis à un test de conservation à 10 °C. Dans ce test, on mesure le pH et l'acidité Dornic après 1, 14, 21 et 28 jours de conservation.
Les résultats d'acidification (temps pour atteindre un pH de 4,6 et valeur du pH à 24h) sont présentés dans le tableau III ci-dessous :
TABLEAU III
Figure imgf000015_0002
Les résultats du test de conservation à 10 °C ;suivi du pH et de l'acidité Dornic), et de la survie (populations de S . thermophil us et L . bulgaricus) à 28 jours sont présentés dans le tableau IV ci-dessous :
TABLEAU IV
Figure imgf000016_0001
ND : Non Déterminé
Ces résultats montrent que les yoghourts réalisés avec les symbioses associant la souche 1-1968 à une ou deux souches de S. thermophilus présentent une postacidification extrêmement réduite par rapport aux mêmes symbioses avec la souche-mère LbS, tout en conservant une population abondante en fin de fermentation et une bonne survie pendant 28 jours à 10°C.
L'arrêt de l'acidification et le maintien du pH aux alentours de 4,6 à 4,5 pendant au moins 24 heures à 44 °C permet dans le cadre de la fabrication de yoghourt brassé, de réduire, voire d'éliminer la phase de refroidissement en cuve qui est habituellement mise en œuvre. INDICATIONS RELATIVES À UN MICRO-ORGANISME OU AUTRE MATÉRIEL BIOLOGIQUE DÉPOSÉ
(règle 13£/_- du PCT)
A. Les indications ont trait au micro-organisme ou autre matériel biologique visé dans la description page 4 , ligne 9 - 22
B. IDENTIFICATION DU DEPOT D'autres dépôts font l'objet d'une feuille supplémentaire [_J
Nom de l'institution de dépôt Collection Nationale de Cultures de Micro-organismes
Adresse de l'institution de dépôt (y compris le code postal et le pays)
28 rue du Docteur Roux, 75724 PARIS CEDEX 15, FRANCE
Date du dépôt n° d'ordre
14 janvier 1998 1 - 196 8
Une feuille supplémentaire est jointe ι — ι
C. INDICATIONS SUPPLÉMENTAIRES (le cas échéant) pour la suite de ces renseignements I — 1
"En ce qui concerne les désignations dans lesquelles un brevet européen est demandé, un échantillon du micro-organisme déposé ne sera accessible, jusqu'à la publication de la mention de délivrance du brevet européen ou jusqu'à la date à laquelle la demande sera re etée, retirée ou réputée retirée, que par la remise d'un échantillon à un expert désigné par le requérant (règle 28.4 de la CBE) ".
D. ETATS DESIGNES POUR LESQUELS LES INDICATIONS SONT DONNEES
(si les indications ne sont pas données pour tous les Etats désignés)
TOUS LES PAYS PARTIES AU PCT
E. INDICATIONS FOURNIES SÉPARÉMENT (le cas échéant)
Les indications enumerees ci-apres seront fournies ultérieurement au Bureau international (spécifier la nature générale des indications p ex., "n° d'ordre du dépôt")
Réservé au Bureau international
[ [ Cette feuille est parvenue au Bureau international le :
Fonctionnaire autorisé
Figure imgf000017_0001
Formulaire PCT/RO/134 (juillet 1998)

Claims

REVENDICATIONS
1) Souche mutante de L . bulgaricus dépourvue d'activité β-galactosidase, caractérisée en ce qu'elle porte une mutation non-sens, dans au moins l'une des séquences codantes de l' operon lactose
2) Souche mutante de L . bulgaricus selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite séquence codante est la séquence codant pour la β-galactosidase. 3) Souche mutante de L . bulgaricus selon une quelconque des revendications 1 ou 2, déposée le 14 janvier 1998, auprès de la CNCM sous le numéro 1-1968.
4) Ferment lactique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une souche de L. bulgaricus selon une quelconque des revendications 1 à 3.
5) Ferment lactique selon la revendication 4 caractérisé en ce que ladite souche de L. bulgaricus est associée à au moins une souche de S. thermophilus .
6 ) Procédé de préparation d'un produit laitier fermenté, caractérisé en ce qu'il comprend une étape au cours de laquelle on fermente du lait à l'aide d'un ferment lactique comprenant au moins une souche de L. bulgaricus selon une quelconque des revendications 1 à
3, en présence d'au moins un sucre assimilable par ladite souche
7) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit sucre assimilable est le glucose.
8) Procédé selon une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'arrêt de la fermentation s'effectue sans refroidissement dudit produit laitier.
9) Produit laitier fermenté susceptible d'être obtenu par un procédé selon une quelconque des revendications 6 à 8. 10) Produit laitier fermenté selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit produit est un yoghourt.
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