Study of the biodiversity of technologically interesting yeast flora isolated from raw camel milk
Étude de la biodiversité de la flore levurienne d'intérêt technologique isolée du lait cru de chamelle
Résumé
The purpose of this thesis was to isolate yeasts from Algerian biotopes and characterize strains that have interesting technological properties. For this, the biotope we chose for this study was raw camel milk, this choice was based on the peculiarity of this ecosystem as well as the lack of data on the diversity of yeasts in raw camel milk.
This study focused on the characterization of the biodiversity of the yeast microflora hosted in raw camel milk collected in Algeria in the wilayas of Ghardaia, Bechar, El Bayadh, Djelfa et Biskra. The results of this study revealed that the number of yeasts was estimated at 3.55 × 102 CFU mL-1, with a maximum of 6.3 × 102 CFU mL-1. The yeasts were classified phenotypically by API 20C AUX, then genetically identified by sequencing the 26S rDNA and ITS1-5.8S-ITS2. These identifications led to the creation of a contingent of 12 species, including, Trichosporon asahii, Rhodotorula mucilaginosa, Pichia fermentans, Millerozyma farinosa, Pichia galeiformis, Candida tartarivorans, Pichia manshurica, Clavispora lusitaniae, Candida zeylanoides, Candida parapsilosis, Klyuveromyces marxianus et Candida maris.
In addition, the impact of seasonality and environmental conditions on this diversity was assessed, for which we found a significant difference between autumn and spring. Raw camel milk is more colonized by yeasts during the autumn season in the semi-arid climate region than during the spring season. In addition, in terms of diversity, the vast majority of species, 11 species, were identified during the autumn season. Conversly to the spring season when only 6 species were encountered. However, T. asahii, R. mucilaginosa, P. fermentans, C. parapsilosis and C. zeylanoides were found in both seasons. It should be noted that, according to the bibliographic data, no previous studies on the diversity of yeasts in raw camel milk have been able to identify the following species: Trichosporon asahii, Millerozyma farinosa, Pichia galeiformis, Candida tartarivorans, Pichia manshurica and Pichia fermentans.
This study also focused on the technological properties of yeasts, particularly the antagonism of yeasts towards a broad spectrum of microorganisms including fungi, Gram- positive and Gram-negative bacteria. This has led us to characterize this capacity only in the Trichosporon asahii ICVY021 strain, against only one target bacteria Kocuria rhizophila CIP 53.45, due to the production of an antibacterial peptide, which has been called P16 / Oranicine. This peptide was studied using the LC-MS / MS technique, and its partial amino acid sequence was PPFPK and CTHV (L / I) (K / Q) or TCHV (L / I) (K / Q). furthermore, this peptide is believed to interfer with the cell division mechanism. It is interesting to note the safety of T. asahii, as it did not show any hemolytic activity or any cytotoxicity effect against eukaryotic Caco-2 cells. Finally, T. asahii ICVY021 was sensitive to azole antifungal compounds, but not to 5-fluorocytosine and anidulafungin. To our knowledge, our study is the only one which has demonstrated that food-borne T. asahii could secrete an antibacterial peptide with a very narrow spectrum.
L’objet de cette thèse avait pour but l’isolement des levures à partir de biotopes algériens et la caractérisation des souches qui possèdent des propriétés technologiques intéressantes. Pour cela, le biotope que nous avons choisi pour cette étude était le lait cru de chamelle, ce choix a été basé sur la particularité de cet écosystème ainsi que le manque des données sur la diversité des levures dans le lait cru de chamelle.
Eu premier lieu, cette étude, a fait l’objet d’une caractérisation de la biodiversité de la microflore levurienne hébergée au sein du lait cru de chamelle collecté en Algérie, dons les wilayas de Ghardaïa, Béchar, El Bayadh, Djelfa et Biskra. Les résultats de cette étude ont révélé que le nombre de levures a été estimé à 3,55 × 102 UFC mL-1, avec un maximum de 6,3 × 102 UFC mL-1. Les levures ont été classées phénotypiquement par API 20C AUX, puis identifié génétiquement par séquençage de l'ADNr 26S et ITS1-5.8S-ITS2. Ces identifications ont abouti à constituer un contingent de 12 espèces, comprenant, Trichosporon asahii, Rhodotorula mucilaginosa, Pichia fermentans, Millerozyma farinosa, Pichia galeiformis, Candida tartarivorans, Pichia manshurica, Clavispora lusitaniae, Candida zeylanoides, Candida parapsilosis, Klyuveromyces marxianus et Candida maris.
De plus, l’impact de la saisonnalité et les conditions environnementales sur cette diversité, a été évalué et pour lequel nous avons constaté une différence significative entre l’automne et le printemps. Où le lait cru de chamelle est plus colonisé par les levures au cours de la saison d'automne dans la région à climat semi-aride, qu’au cours de la saison printemps. En outre, en termes de diversité la grande majorité des espèces, 11 espèces, ont été identifiées pendant la saison d'automne. A l'inverse de la saison du printemps où seules 6 espèces ont été retrouvées. Cependant, les espèces T. asahii, R. mucilaginosa, P. fermentans, C. parapsilosis et C. zeylanoides ont été isolées au cours des deux saisons. Il est à noter que d’après les données bibliographiques aucune étude antérieure sur la diversité des levures du lait cru de chamelle, n‘a pu identifier les espèces suivantes : Trichosporon asahii, Millerozyma farinosa, Pichia galeiformis, Candida tartarivorans, Pichia manshurica et Pichia fermentans.
Cette étude a également porté sur les propriétés technologiques des levures, particulièrement l’antagonisme des levures envers un large spectre de microorganisme incluant des champignons, des bactéries Gram-positifs et des bactéries Gram-négatifs. Cela nous a conduit à caractériser cette capacité antagoniste seulement chez la souche Trichosporon asahii ICVY021, vis-à-vis de la bactérie cible Kocuria rhizophila CIP 53.45, grâce à la production d'un peptide antibactérien, que nous avons dénommé P16 / Oranicine, dont la nature a été identifié à l’aide de la technique LC-MS/MS. La séquence partielle d'acides aminés de ce peptide était PPFPK et CTHV (L / I) (K / Q) ou TCHV (L / I) (K / Q). de plus, nous supposons que ce peptide entrave le mécanisme de division cellulaire. Il est intéressant également de signaler l’innocuité de T. asahii, car elle n'a montré aucune activité hémolytique ni aucun effet de cytotoxicité contre les cellules eucaryotes Caco- 2. Enfin, T. asahii ICVY021 était sensible aux composés antifongiques azolés, mais pas à la 5- fluorocytosine et à l'anidulafungine. À notre connaissance, notre étude est la seule qui a démontré qu’une souche de T. asahii d'origine alimentaire pourrait sécréter un peptide antibactérien avec un spectre très étroit