• Aucun résultat trouvé

Depuis les premiers inventaires réalisés dans les années 1960 pour identifier les

bactéries lactiques responsables de la FML (Peynaud et Domercq, 1968), de nombreux

travaux ont été conduits pour analyser la diversité de l’espèce O. oeni. Ici, nous avons choisi

d’analyser 1/ des échantillons provenant de différentes régions et de différents produits, 2/

un nombre assez importants d’échantillons pour bien représenter la diversité de chaque

région et 3/ une quinzaine de colonies de bactéries lactiques par échantillon, ce qui est

classique pour ce genre d’étude et apparemment suffisant pour identifier les souches

majoritaires au cours de la FML. Au total, cela nous a conduit à analyser plus de 3200

colonies bactériennes, ce qui, à notre connaissance, représente l’inventaire le plus

important réalisé jusqu’à aujourd’hui.

La plupart des études similaires réalisées précédemment se sont focalisées sur une

seule région de production. Par exemple, cela a été réalisé en Italie, pour les vins de

Primitivo et de Malvasia (Cappello et al., 2008, 2010), en Espagne, dans la région de la Rioja

(Gonzalez-Arenzana et al., 2012; 2013), ou encore en analysant la diversité des souches

dans un même vin à plusieurs étapes de la vinification (Ruiz et al., 2008; Mesas et al., 2011;

Zapparoli et al., 2012). Toutes ces études ont porté sur 8 à 41 échantillons et 37 à 925

colonies y ont été analysées. Les résultats ont permis d’identifier et de comparer les souches

de ces régions, mais sans permettre d’y évaluer de façon exhaustive la diversité et sans

pouvoir comparer les souches avec celles d’autres régions. Cependant, deux études ont bien

été menées sur plusieurs régions. La première, réalisée en Australie, a porté sur 15 vins

provenant de 7 régions (Bartowsky et al., 2003). L’autre a été conduite au Portugal sur des

échantillons de vin provenant de 3 régions (Marques, 2011). Mais les auteurs de ces études

n’ont isolé et caractérisé que relativement peu de colonies, 100 au Portugal. En Australie les

auteurs n’ont pas communiqué le nombre d’isolats mais ont identifié 17 souches(Bartowsky

et al., 2003; Marqués, 2011)

L’utilisation de méthodes culturales impose une limitation importante dans les

études de diversité : cela ne permet d’isoler que les souches dominantes. Toutes les études

réalisées précédemment sur la diversité des souches d’O. oeni pendant la FML indiquent la

présence simultanée de plusieurs souches (Ruiz et al., 2008; Cappello et al., 2010; Mesas et

Figure 16. Evolution des souches d’O. oeni au cours de la vinification

Six échantillons ont été prélevés dans une même cuve de cabernet franc (château de Bellevue) depuis le

début de la FA jusqu’à la fin de la FML. La population totale des bactéries lactiques a été déterminée par

dénombrement sur boîte de Petri. Quinze colonies de chaque échantillon ont été analysées par MLVA selon

la méthode de Claisse et Lonvaud (2014) pour identifier et différencier les souches d’O. oeni. Chaque couleur

correspond à une souche. La couleur grise, utilisée pour « BL », indique les colonies d’autres espèces qu’O.

oeni. Le numéro au dessus de chaque stade indique le nombre de souches différentes identifiées. L’axe

secondaire indique la population totale de bactéries lactiques, exprimée en UFC/mL, pour chaque stade.

UF

C

/ mL

1.00E+00 1.00E+01 1.00E+02 1.00E+03 1.00E+04 1.00E+05 1.00E+06 1.00E+07 1.00E+08 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Début FA Fin FA Fin FA post FA début FML FML

16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BL UFC / mL

N

o

m

b

re

d

e

co

lo

n

ie

s

2 5 5 4 8 4

al., 2011). Quelque-soit la diversité de ces souches dans un échantillon, toutes ne pourront

pas être identifiées lorsque des méthodes culturales sont mises en œuvre. Il est donc

nécessaire d’analyser plusieurs colonies par échantillon pour identifier au moins les souches

dominantes qui contribuent le plus à la réalisation de la FML. Idéalement, il faudrait

analyser le plus grand nombre possible de colonies de chaque échantillon pour isoler un

maximum de souches. Cependant, une telle approche poserait actuellement des difficultés

techniques considérables et obligerait à limiter l’analyse à quelques échantillons. Parmi les

inventaires réalisés précédemment, jusqu’à 40 colonies par échantillon ont été analysées, ce

qui a permis d’identifier au maximum 6 génotypes différents d’O. oeni (Mesas et al., 2011).

Une analyse préliminaire nous a conduit à limiter notre analyse à 15 colonies par

échantillon, car cela semblait suffisant pour identifier un maximum de souches dominantes.

Ce choix était également justifié si l’on considère que la diversité des souches d’O. oeni

évolue au cours de la vinification. En effet, Le nombre et la proportion des souches varient

avant et pendant la FML (Reguant and Bordons, 2003; Ruiz et al., 2008; Cappello et al.,

2010; González-Arenzana et al., 2012). Au cours de cette étude, nous avons pu le vérifier en

suivant l’évolution des souches dans une même cuve. La figure 16 montre que O. oeni est

minoritaire en début de fermentation alcoolique (FA), puis devient la seule espèce détectée

depuis la fin de la FA jusqu’à la fin de la FML. Quatre à 8 souches différentes ont été

détectées à chaque stade et un total de 16 souches a été obtenu à partir de cette cuve.

Dans cet exemple, les 2 souches majoritaires pendant la FML (n° 8 et 9) étaient également

détectées depuis la mi-FA. L’analyse de 15 colonies pendant la FML aura donc bien permis

d’identifier ces souches dominantes, qui étaient responsables de la FML.

Lors de cet inventaire, nous avons identifié une très large majorité de colonies d’O.

oeni. Ce n’est pas étonnant, car il est bien connu que cette espèce domine largement la

population de bactéries lactiques dans les vins en cours de FML (Lafon-Lafourcade et al.,

1983; Lonvaud-Funel et al., 1991; Fleet et al., 1984; Gonzalez-Arenzana et al., 2012;

González-Arenzana et al., 2013). La fréquence d’O. oeni pendant la FML peut atteindre

100%, mais dans certains cas O. oeni peut être associée à d’autres bactéries comme

Pediococcus (Davis et al., 1986; Renouf et al., 2007). Les différences sont vraisemblablement

dues aux types de vins, particulièrement à cause du pH qui, lorsqu’il est élevé, favorise le

développement des bactéries « non-O. oeni » (Lonvaud, 1999). En France, les vins que nous

avons analysés avaient des pH situés entre 3,16 pour les plus acides (Bourgogne) et 3,97

pour les moins acides (Languedoc-Roussillon), avec des TAV de 10,7% à 14,57%. Au Liban les

pH variaient de 2,9 à 3,9 et les TAV de 12,84% à 16,6% (Annexe 3). Ce qui peut expliquer les

résultats observés. Néanmoins, nous avons identifié des Pedioccocus dans plusieurs

échantillons de vins blancs de Bourgogne. Il s’agissait probablement de souches dites

« filantes », car les vins dont elles provenaient avaient parfois ce caractère. Les pH de ces

vins étant bien inférieurs à 4,0, ce n’est pas ce paramètre qui peut expliquer la présence de

ces bactéries, mais plutôt la durée de la FML, qui se prolonge pendant plusieurs mois en

raison de la basse température à laquelle elle est réalisée. Cette longue durée doit favoriser

l’apparition d’autres espèces se développant plus lentement qu’O. oeni dans le vin (Wibowo

et al., 1985; Lonvaud-Funel et al., 1991). Par ailleurs, les exopolysaccharides des souches

« filantes » confèrent une certaine résistante aux stress environnementaux (Roberts, 1996),

ce qui pourrait expliquer la fréquence de ces souches de Pediococcus et l’absence d’autres

espèces, dans les vins de Bourgogne. Enfin, ce sont dans les cidres que nous avons détecté

le plus de bactéries non-O. oeni. Cette situation n’est toutefois pas surprenante et conforme

aux études antérieures (Dueñas et al., 1994; Sánchez et al., 2010). Les 2 espèces identifiées

dans ces produits, L. paracollinoides et Z. mobilis, y ont déjà été décrites et associées à des

défauts, respectivement production d’amine biogène et maladie du framboisé (Coton and

Coton, 2003; Ladero et al., 2011).

La réalisation d’un inventaire portant sur plusieurs milliers de colonies n’a été

rendue possible que par l’utilisation de méthodes simples, rapides et peu couteuses, pour

isoler les colonies, identifier les espèces et typer les souches. La réalisation d’étalements sur

boites de Petri est tout à fait classique et incontournable pour obtenir les colonies

bactériennes. Cependant, une fois les colonies obtenues, nous avons simplifié les

procédures de mise en collection et de préparation d’ADN matrices pour la réalisation des

PCR d’identification d’espèce et de typage de souche. Chaque culture de bactéries a pu être

utilisée à la fois pour déposer les bactéries en collection à -80°C et pour servir de matrice

PCR. Les suspensions destinées aux PCR de typage ont été déposées en microplaques de 96

puits, ce qui a permis de manipuler de nombreuses colonies simultanément. Nous avons

ainsi optimisé les conditions de réalisation de PCR « sur colonie» et pu identifier la

quasi-totalité des colonies par une seule réaction de PCR. Cette approche a échoué pour 225

colonies sur les 3212 identifiées (Tableau 6). Pour ces dernières, une seconde culture et une

véritable extraction d’ADN ont été nécessaires. Il est possible que ces échecs soient dus à

des difficultés de culture des bactéries ou des difficultés d’extraction de leur ADN

génomique. Quoi qu’il en soit, la procédure qui a été mise au point permet maintenant de

réaliser de très grands inventaires rapidement et à coût réduit.

CHAPITRE 2

Analyse de la diversité des souches d’O. oeni au cours de la

Région

Nombre

de colonies

d’O. oeni

Nombre de typages VNTR Nombre de

souches

d’O. oeni

Complets Incomplets*

Aquitaine 1072 912 160 200

Bourgogne 837 631 206 142

Languedoc Roussillon 514 379 135 134

Val de Loire 117 91 26 29

Bretagne (cidre) 104 59 45 25

Liban 353 339 14 57

Total 2997 2411 586 514

Tableau 8. Nombre de souches d’O. oeni identifiées par typage en PCR VNTR

* Le typage VNTR d’une bactérie était complet lorsque des produits de PCR et des allèles ont été obtenus

pour chacune des 5 régions TR analysées.

Le nombre de souches total correspond au nombre de profils VNTR complets et différents obtenus toutes

régions confondues.

Les amplifications ont été réalisées pour 2 997 colonies d’O. oeni selon le protocole de PCR multiplex VNTR

décrit par Claisse et Lonvaud (2014). Le nombre de répétitions obtenues pour chaque TR a été calculé en

considérant la taille des produits de PCR, la taille de chaque répétition et celle des régions bordantes incluant

les amorces de PCR, en plus d’un facteur d’electromobilité dû au marquage des amorces (Matériel et

méthodes)

* Claisse and Lonvaud (2014).

** Pour la séquence TR2, des produits de PCR dont la taille ne correspond pas à un nombre de répétitions

entier ont parfois été amplifiés. Nous leur avons attribué des allèles avec des nombres de répétitions

intermédiaires, comme par exemple « 6,8 ».

*** Aucune amplification n’a été obtenue pour la région TR4 de certaines colonies après plusieurs

tentatives. L’allèle « 0 » leur a été attribué pour indiquer l’absence d’amplification.

Locus

Taille des

produits

de PCR (pb)

Nombre de

répétitions

Nombre d'allèles

identifiés

Nombre d’allèles

identifiés

précédemment*

Allèle dominant

et fréquence

TR1 79-511 4 - 52 49 43 19 (7%)

TR2 203-863 2 - 13 21** 14 7 (25%)

TR3 379-967 2 - 6 5 6 4 (44%)

TR4 0-150 0*** - 4 4 4 4 (68%)

TR5 83-101 1 - 4 4 3 3 (57%)