Fermentation du maïs par Lactobacillus plantarum: perspectives, mécanismes et applications

Depuis que les aliments fermentés ont le vent en poupe, on ne jure plus que par les probiotiques. Mais qu’appelle-ton exactement probiotiques ? Est ce que tous les aliments fermentés contiennent des probiotiques ? A travers cet article je vous apporte des éclairages de fond pour que vous aussi, tout comme moi il y a quelque temps de cela, vous ne vous illusionnez plus !

Comprendre le microbiote et le rôle des probiotiques

On ne peut parler de probiotiques sans évoquer le microbiote. Le microbiote est un ensemble de différents micro-organismes vivants se trouvant dans un environnement spécifique. Le corps humain dispose de nombreux microbiotes : celui de la peau, de la bouche, des poumons, du vagin, des intestins, … . Le microbiote intestinal est le plus peuplé avec leur mille milliards au million de milliards de micro-organismes.

Une forêt tropicale biologique décrit notre flore intestinale: nombreuses espèces, équilibre dépendant des espèces présentes et de leurs nombres. Des éléments extérieurs peuvent perturber cet équilibre, et cela peut conduire à des dysfonctionnements de santé. Les bactéries lactiques, levures, moisissures, virus et parasites participent à cette diversité; parmi eux, Lactobacillus plantarum occupe une place centrale dans les discussions sur les probiotiques.

Parmi les nombreuses bactéries lactiques, seule une partie est qualifiée de probiotique. Le cadre global est donné par l’OMS: « des micro-organismes vivants qui, lorsqu'ils sont administrés en quantités adéquates, exercent des effets positifs sur la santé, au-delà des effets nutritionnels traditionnels ». Cependant, toutes les levures et tous les microorganismes ne remplissent pas ces critères: certains probiotiques sont non lactiques, et certaines levures probiotiques existent mais ne couvrent pas toutes les espèces bactériennes lactiques.

La spécificité de Lactobacillus plantarum et les souches

Dans le genre Lactobacillus, Lactobacillus plantarum est une espèce polyvalente, présente dans divers aliments fermentés et environnements. L. plantarum et L. gasseri exercent des fonctions similaires, mais L. plantarum présente une meilleure tolérance à l’oxygène et une plus grande adaptabilité métabolique face au sucre. Les souches comme LP299v, LP115, 229V, PS128, etc., montrent des caractéristiques propres et influencent l’activité probiotiques et métaboliques.

Chaque souche est unique: elle peut adhérer différemment aux muqueuses, produire des vitamines ou des enzymes, ou moduler l’axe intestinal-cerveau. Par exemple, certaines souches comme L. plantarum 229V adhèrent plus efficacement aux muqueuses, tandis que PS128 peut présenter une activité neuromodulatrice. Il est donc crucial de distinguer une souche d’une autre lorsque l’on parle d’un probiotique.

Conclusion partielle: Lactobacillus plantarum est qualifié de probiotique dans certaines conditions, mais toutes les souches ne remplissent pas les critères du probioticité. De plus, certaines bactéries non lactiques et certaines levures (par exemple Saccharomyces boulardii) peuvent aussi être décrites comme probiotiques selon des cas particuliers, mais pas Saccharomyces cerevisiae générale.

Probiotiques, aliments fermentés et procédés de fermentation

Les aliments fermentés riches en probiotiques proviennent majoritairement de la lacto-fermentation. Le kéfir de lait cru est souvent citée comme exemple de grande biodiversité et de richesse en probiotiques; à l’inverse, des boissons fermentées pétillantes issues d’une fermentation alcoolique peuvent être食品 non probiotiques mais présentent des métabolites bénéfiques non probiotiques (antioxydants et enzymes). Le miso et la sauce soja pasteurisés perdent leurs probiotiques vivants, ce qui illustre la différence entre aliment fermenté vivant et aliment fermenté qui a été pasteurisé.

Pour les levures, Saccharomyces boulardii est la seule souche actuellement reconnue comme probiotique parmi Saccharomyces cerevisiae. Ainsi, la présence de probiotiques dépend largement de la souche et des conditions du procédé de fermentation.

Concernant l’ensilage et les fourrages, les inoculants à base de Lactobacillus plantarum (et d’autres Lactobacillus, Enterococcus, ou Pediococcus) améliorent la fermentation, abaissent le pH, et préservent les nutriments. Dans le cas du maïs, ces inoculants ne présentent pas toujours le même effet positif que pour d’autres fourrages, en raison du faible pouvoir tampon et du niveau de sucre du maïs fermenté, mais ils peuvent néanmoins participer à la stabilité et à la conservation.

Fermentation du maïs par Lactobacillus plantarum: cadre et objectifs

La fermentation du maïs par Lactobacillus plantarum vise à optimiser la production d’acide lactique et à favoriser une flore lactique favorable. Le cadre théorique se base sur des procédés expérimentaux où des paramètres comme la température, l’aération, l’agitation et la composition du milieu influencent la croissance de la souche BL011 et la production de lactique, en utilisant LAPRS comme source carbonée et des extraits de levure comme source nutritionnelle supplémentaire. Le design expérimental Plackett-Burman est utilisé pour identifier les variables les plus impactantes sur la biomasse et la production de lactique.

Dans les systèmes lactiques, la souche L. plantarum peut adhérer à la muqueuse ou pousser dans des milieux riches en sucres, et sa performance dépend fortement des conditions du milieu et de la co-sustrate technique (par exemple, saccharification et fermentation; séparation hydrolyse et fermentation; ou co-hydrolyse et fermentation dans une même cuve).

1. La conception PB permet d’identifier les paramètres les plus influents sur la biomasse et la lactique produite, en testant plusieurs combinaisons de LAPRS, soja peptone, corn steep liquor, extraits de levure, température, agitation et aération.
2. Le contrôle du pH (autour de 5,5) et le maintien d’un DOC approprié répondent à des critères de croissance et de sécurité microbiologique.
3. La saccharification de LAPRS par invertase peut être menée avant ou pendant la fermentation pour optimiser la disponibilité des sucres et la vitesse de production de lactique.

En synthèse, l’utilisation de L. plantarum en maïs fermenté peut améliorer la stabilité microbienne, favoriser une fermentation lactique et potentialiser les bénéfices nutritionnels si les souches sont adéquatement choisies et les conditions maîtrisées.

Vers une utilisation pratique et responsable

Pour éviter les allégations marketing trompeuses, il faut privilégier des aliments fermentés vivants réellement riches en probiotiques, et comprendre que les produits pasteurisés ou traités perdent souvent leurs probiotiques vivants. Diversifiez les sources de probiotiques naturelles en consommant des aliments fermentés vivants et riches en bactéries lactiques et en levures probiotiques lorsque cela est pertinent.

Dans les systèmes agricoles ou alimentaires, les inoculants à base de Lactobacillus plantarum et d’autres bactéries lactiques permettent d’améliorer la conservation des fourrages et d’optimiser les performances animales, sous réserve de respecter les règles d’utilisation et les interactions avec les autres nutriments et conditions environnementales.

Important à retenir

• Tous les aliments fermentés ne contiennent pas nécessairement des probiotiques vivants. La présence dépend de la souche et du traitement subi après fermentation.
• Les probiotiques efficaces nécessitent de traverser le tractus digestif et de coloniser durablement les muqueuses, ce que certaines souches réalisent mieux que d’autres.
• La diversité des probiotiques dans le microbiote humain est immense; le kéfir et certaines choux fermentés crus illustrent bien cette richesse.
• Pour le maïs fermenté à partir de Lactobacillus plantarum, les conditions optimales de culture et les choix de souches déterminent le succès et les bénéfices potentiels.

Applications et perspectives

Les inoculants à base de L. plantarum dans les fourrages et les aliments fermentés peuvent contribuer à la sécurité alimentaire, à l’amélioration des profils nutritionnels et à la réduction des pathogènes within des milieux fermentés. Les recherches récentes soulignent l’importance de sélectionner des souches adaptées et de comprendre les interactions entre les micro-organismes et les substrats utilisés.

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