Milk Somatic Cells : Viability of Each Population in Dairy Matrices and Role in Cheese Ripening

Somatic cell count is an indicator of milk quality and sharply increases in case of mastitis. This leads to defects in quality of dairy products. Up to now, it is diffi cult to clearly distinguish the specific role of somatic cells from the other factors related to the bacterial infection and mammary gland inflammation. The aim of this thesis was to determine whether the type of somatic cells present in milk, their physiological status and their enzymatic content can impact the fi nal quality of dairy products. We therefore developed a new fl ow cytometry approach to characterize the somatic cells and to study their specific role in cheese matrix. We identified each cell type and simultaneously quantifi ed their distribution and viability at under various physico-chemical conditions and during cheese making. The specifi c role of the somatic cells was clarifi ed by concentrating somatic cells using microfi ltration and adding controlled amount of cells during manufacture of model Swiss-type cheeses. When the cells were added at a level equivalent to that found in case of mastitis, somatic cells did not have a negative impact on the cheese manufacture and they slightly improve the proteolysis and lipolysis indices during ripening. An activity assay of one endogenous enzyme, was also performed.In conclusion, somatic cells are not responsible on their own for quality defect in milk in case of mastitis. This study made it possible to monitor somatic cell distribution and survival during various technological itineraries and by using microfi ltration to decide to keep them to further study their characteristics or to withdraw them to ensure milk safety in case of infection.La teneur en cellules somatiques du lait est un indicateur de sa qualité et augmente fortement en cas de mammites. Cela entraine des défauts de qualité des produits laitiers.Jusqu’à présent, il est difficile de distinguer le rôle des cellules somatiques des autres facteurs liés à l’infection bactérienne et à l’inflammation de la glande mammaire. Savoir si les types de cellules somatiques présentes dans le lait, leur état physiologique et leur contenu en enzymes peuvent avoir un impact sur les qualités finales des produits laitiers a été l’objectif de ce travail .Nous avons développé une approche par cytométrie en flux pour caractériser finement les cellules somatiques et étudié leur rôle spécifique dans la matrice fromagère. Nous avons ainsi identifié chaque type cellulaire et quantifié simultanément leur distribution et leur viabilité dans le lait, selon différentes conditions physico-chimiques et pendant la transformation fromagère. Le rôle spécifique des cellules somatiques a été clarifié en les concentrant par microfiltration et en réalisant des ajouts contrôlés pour fabriquer des fromages à pâte pressée cuite type emmental. Ajoutées à des taux équivalent à ceux retrouvés lors de mammites, elles n’ont pas d’impact négatif sur la fabrication et n’améliorent qu’à la marge les indices de protéolyse et de lipolyse pendant l’affinage. Un dosage de l’activité d’une enzyme endogène des cellules, a été également mis en place. En conclusion, les cellules somatiques ne sont pas responsables à elles seules des défauts de qualité des laits lors de mammites. Il est désormais possible de suivre leur répartition et leur survie lors de différents itinéraires technologiques, et au travers de la microfiltration de décider de les garder pour aller plus avant dans leur caractérisation ou de les éliminer en cas d’infection afin d’assurer la sécurité sanitaire des laits.