Compréhension des processus d'adaptation des microorganismes : modifications moléculaires et phénomènes d'interactions.
ENVIRONNEMENT | MICROORGANISMES | PRODUITS FERMENTÉS | HÔTE |
Réponse adaptative de microorganismes à leur environnement 1. Circulation des microorganismes dans un écosystème donné. 2. Effets d'intrants utilisés sur les matières premières alimentaires ou leur transformation sur le développement de microorganismes ciblés ou non ciblés. 3. Mécanismes moléculaire, génétique et physiologique, mis en place pour produire une réponse adaptative à leur environnement ou un stress spécifique. | Interactions complexes microorganismes-microorganismes 1. Antagonisme via la production de molécules antimicrobiennes. 2. Compétition pour l'acquisition de nutriments. 3. Production de vésicules membranaires. 4. Influence des interactions sur le profil d'expression génique des microorganismes. | Fermentations ou transformations microbiennes : maîtrise de la qualité 1. Maîtrise des fermentations et développement de nouveaux levains assurant la qualité organoleptique et sanitaire du produit. 2. Nouveaux itinéraires technologiques pour répondre à une production à faibles intrants chimiques. 3. Durabilité et valorisation. | Interactions microorganismes/hôtes dans des écosystèmes complexes 1. Mécanismes associés à l'interaction du microbiote avec les cellules épithéliales digestives. 2. Impact de la résistance microbienne sur les relations microbiote-hôte. 3. Microorganismes probiotiques et développement de formulations innovantes pour leur administration. 4. Modulation du microbiote oral et ses impacts sur la perception gustative. 5. Relations alimentation-microbiote. |
Les micro-organismes s’adaptent perpétuellement à leur environnement en développant des stratégies d’adaptation aux différentes modifications perçues (stress biotiques ou abiotiques) mettant en jeu différents mécanismes. La question scientifique est donc de comprendre les mécanismes permettant d’appréhender la circulation des micro-organismes entre les environnements et donc la colonisation de différents écosystèmes (sols, eaux, matrices alimentaires, corps humain …). Les connaissances acquises permettront de trouver des moyens de favoriser ou de limiter le développement de certains micro-organismes dans un environnement donné, tout en assurant la qualité alimentaire et/ou sanitaire de l’environnement étudié.
Quel que soit le type d’environnement, les micro-organismes vivent intégrés à des communautés microbiennes, plus ou moins riches en termes de diversité, dans lesquels ils interagissent continuellement. Les interactions entre micro-organismes reposent sur de multiples mécanismes et sont médiées par des molécules de différentes natures chimiques (protéines, acides nucléiques, polysaccharides, lipides, …).
La compréhension de ces interactions complexes au niveau moléculaire est nécessaire pour une bonne maîtrise des procédés industriels reposant sur l’utilisation de micro-organismes (vinification, fabrication de fromages, développement de nouvelles boissons fermentées, formulation de probiotiques, …).
L’élaboration d’un produit fermenté résulte d’interactions entre des micro-organismes, une matière première et un itinéraire technologique. Ces recherches autour du développement de produits fermentés possédant des propriétés ciblées seront alimentées par l’acquisition de connaissances plus fondamentales sur le fonctionnement du microbiome, en particulier la production de fonctionnalités dans un contexte défini de matrice et de procédé de transformation.
La compréhension des mécanismes d’interactions micro-organismes-hôtes existants dans ces écosystèmes complexes étant d’un enjeu crucial en santé humaine, cette thématique est développée autour de deux modèles que sont le microbiote oral et le microbiote digestif. Le premier objectif vise à explorer l’importance du microbiote digestif en santé humaine.
Le second objectif consiste à comprendre les interactions micro-organismes – hôtes au sein du microbiote oral (bactéries, levures, champignons).
