Julia CANTUTI GENDRE

Composition du jury :

• Véronique BROUSSOLLE, Directrice de recherche, INRAE (centre PACA), Rapporteure
• Rémy FROISSART, Chargé de recherche (HDR), CNRS (Université de Montpellier), Rapporteur
• Clara TORRES-BARCELO, Chargée de recherche, INRAE (centre PACA), Examinatrice
• Céline DELBÈS, Directrice de recherche, INRAE (centre Clermont-Auvergne), Examinatrice

Mots-clés : Bactériophage, légumes fermentés, écologie microbienne, métagénomique virale, microscopie à épifluorescence, écologie synthétique

Résumé :  Les légumes fermentés sont généralement produits par fermentation spontanée, qui implique différents microorganismes. Leur développement successif suit une séquence bien définie. En effet, la communauté naturelle présente en surface du légume, majoritairement composée d’entérobactéries et de levures, laisse progressivement la place à des bactéries lactiques hétérofermentaires, comme Leuconostoc mesenteroides, puis homofermentaires, comme Lactiplantibacillus plantarum. Les bactériophages, virus infectant les bactéries, pourraient jouer un rôle clé dans cette dynamique microbienne. Cependant, bien que leur capacité de régulation des populations bactériennes soit bien documentée dans divers environnements, leur rôle au cours de la fermentation des légumes reste encore méconnu. L’objectif de ce travail est de fournir de nouveaux éléments de connaissance permettant de soutenir l’hypothèse selon laquelle les bactériophages jouent un rôle dans la dynamique microbienne lors de la fermentation des légumes. Dans un premier temps, la diversité et l’abondance des virus ont été explorées dans trois types de légumes fermentés réels, mettant en évidence une grande diversité virale et des différences de structure des communautés en fonction du légume utilisé comme matière première. Ensuite, le suivi expérimental de fermentations spontanées conduites en conditions contrôlées a permis de décrire les successions de populations virales au cours du processus de fermentation. Ces analyses ont mis en évidence une dynamique virale en phase avec celle des bactéries, laissant supposer l’existence d’un rôle régulateur des phages sur les populations bactériennes. Enfin, une approche d’écologie synthétique a été mise en place sur un modèle de carottes fermentées inoculées avec une communauté microbienne réduite afin d’évaluer l’effet de l’ajout d’un phage virulent sur la dynamique microbienne et les caractéristiques biochimiques du produit. Dans ce modèle extrêmement simplifié, les résultats ont révélé une résilience de la communauté bactérienne face à l’attaque phagique, témoignant de l’impact limité de ce phage sur le processus de fermentation. Ce travail apporte ainsi de nouvelles connaissances sur l’écologie microbienne des légumes fermentés et sur le rôle potentiel des phages dans la dynamique microbienne au cours de la fermentation.