Thèmes de recherche
Objectifs et thèmes de recherche principaux
L'équipe PMB mène des travaux de recherche portant sur l’étude de la réponse de cellules microbiennes exposées à différentes perturbations technologiques et environnementales dans le but de développer des procédés de maîtrise de la viabilité et de la fonctionnalité de microorganismes. L’équipe PMB s’intéresse, d’une part, à des microorganismes d’intérêt pour l’industrie agroalimentaire (ferments, probiotiques) et, d’autre part, à des microorganismes pathogènes ou d’altération connus pour leur capacité à contaminer les matrices alimentaires.
L’équipe a structuré ses travaux autour de deux grands thèmes de recherche
Les procédés de production et de préservation de micro-organismes et de composés microbiens d’intérêt représentent un enjeu considérable dans de très nombreux domaines d’activités industriels ou académiques. Dans le domaine agro-alimentaire, les procédés de production et de conservation de micro-organismes s’appliquent principalement aux ferments et aux probiotiques. L’équipe PMB travaille depuis un grand nombre d’années à comprendre les effets des perturbations cellulaires liées à ces procédés et a développé une expertise forte sur ce thème.
Principales questions de recherche du thème 1 :
Quelles sont les bases moléculaires et structurales de la suspension réversible des activités des cellules microbiennes ? Ces processus caractéristiques de microbes naturellement résistants (anhydrobiotes et des spores bactériennes) sont-ils transposables à des procédés de conservation de microorganismes sensibles ?
Comment les paramètres de production de microorganismes (nature du milieu nutritif, conditions physico-chimiques, paramètres opératoires, culture de consortiums microbiens) influent sur les propriétés de la biomasse microbienne produite (résistance aux procédés de stabilisation, fonctionnalité) ?
Originalités/Spécificités de l’équipe des travaux de recherche dans le thème 1 :
Expertise unique dans la production et stabilisation de micro-organismes d’intérêt extrêmement sensibles à l’oxygène (ESO)
Laboratoire leader au niveau national et international dans le domaine de recherche sur les procédés de déshydratation des levures. Expertise reconnue au travers de collaborations nombreuses avec les industriels majeurs du domaine (Lesaffre, Lallemand...) et avec d’autres laboratoires académiques au niveau international.
Les procédés de décontamination des produits alimentaires sont travaillés au sein de l’équipe PMB avec des expertises dans différents types de décontamination par des technologies “douces” comme les hautes pressions, la lumière ou la maitrise de l’humidité. Les technologies « douces » regroupent des procédés athermiques permettant de limiter les altérations des matrices alimentaires lors de traitements. Les travaux de ce thème visent à répondre à une problématique industrielle toujours plus importante, notamment avec la réduction de l’utilisation des intrants chimiques. Le développement de nouvelles stratégies pour lutter contre les microorganismes pathogènes présents en industrie agroalimentaire nécessite de considérer le milieu qui les environne dans toute sa complexité : composition de la matrice alimentaire, présence éventuelle d’autres espèces microbiennes (ferments, autres pathogènes ou flore d’altération).
Principales questions de recherche du thème 2 :
Comment les altérations structurales des spores bactériennes induites par des traitements physiques (hautes pressions, hautes températures, lumière intense) impactent le cycle de germination et la survie des spores ?
Quelles sont les structures cellulaires altérées dans les microorganismes lors de l’application de traitements à la lumière visible à ultra-haute intensité ?
Quelles sont les cibles moléculaires virales à privilégier pour développer des procédés de destruction des virus ?
Originalités/Spécificités de l’équipe des travaux de recherche dans le thème 2 :
Développement de techniques d’inactivation douces originales sur la base de la compréhension des altérations structurales des micro-organismes en réponse à des perturbations environnementales (hautes pressions, lumière à ultra-haute intensité, perturbations hydriques).
Travaux réalisés sur des modèles microbiens variés dont des bactéries sporulées et des virus responsables des gastroentérites.
D’une manière générale, la démarche des travaux menés au sein de l’équipe PMB consiste à comprendre les altérations cellulaires intervenant pendant et/ou après l’application de perturbations physiques ou physico-chimiques à l’échelle de la cellule unique jusqu’aux populations microbiennes. Les perturbations appliquées sont celles rencontrées par les microorganismes dans le cadre de procédés de préservation ou de destruction : variations d’humidité de l’air, de température, de pH, application de hautes pressions, exposition à la lumière visible à ultra-haute intensité.
Pour mener ses travaux de recherche, l’équipe développe des équipements de traitement spécifiques permettant de contrôler les cinétiques et les intensités des perturbations. Des cellules de visualisation permettant l’observation de microorganismes sous un microscope pendant l’application des perturbations ont aussi été développées en lien avec le plateau d’Imagerie-Spectroscopie (PIMS) site de la plateforme DImaCell, hébergé par l’équipe.
